Copolímeros de bloque PEG-dendrímero para transporte de fármacos

Resumo

En esta tesis se describe el uso de copolímeros de bloque de polietilenglicol (PEG) con dendrímeros de la familia GATG (Gallic Acid-Triethylene Glycol) para aplicaciones en el campo del transporte de fármacos. Con ese propósito se desarrolló un método reproducible y eficiente para sintetizar dichos copolímeros con diferentes arquitecturas, pesos moleculares y generaciones. Se consideró utilizar los dendrímeros y copolímeros bajo dos enfoques, el primero de ellos es usarlos como fármacos en sí mismo, el segundo es convertir estos sistemas en transportadores del fármaco. Con el primer enfoque en mente, mediante CuAAC se incorporaron etiquetas fluorescentes y diversos grupos con diferentes propiedades fisicoquímicas o relevancia biológica en la periferia de dendrímeros GATG. De esta manera se pudo estudiar las interacciones, eficacia de internalización y tráfico intracelular en célula viva mediante microscopia confocal. Con esta información se pudo diseñar un prototipo de sistema de transporte de fármaco, que tras su internalización libere su carga. Con la intención de preparar un sistema apropiado para el transporte de fármacos, se estudió la formación y estabilidad de micelas PIC (Polyion Complex) mediante la interacción electrostática de copolímeros PEG dendrímeros y macromoléculas de carga opuesta. Aparte de formar micelas con nuestros copolímeros y polipéptidos, se estudió además el efecto que otros elementos estructurales tenían en la estabilidad de las micelas, tales como la naturaleza del grupo cargado, la generación del bloque dendrítico, la longitud del bloque de PEG o el peso molecular del polipéptido. Además de realizar comparaciones con copolímeros lineales para ver el efecto de la estructura dendrítica. Finalmente, se puedo comprobar como la mezcla de dos copolímeros dendríticos con grupos aromáticos de carga opuesta resulta en la formación de micelas PIC que resisten condiciones extremadamente desfavorables. Esta mejora en la estabilidad se aprovechó para diseñar una micela sensible al pH que permite la liberación intracelular controlada del fármaco anti-cancerígeno Doxorrubicina. Estudios de esta micela en células muestran como los mecanismos de internalización y tráfico intracelular son diferentes a los del fármaco libre. Con esos mismos copolímeros dendríticos se realizó una aproximación similar para formar micelas PIC usando polisacáridos naturales en vez de polipéptidos. Empleando diversos pesos moleculares de los polisacáridos quitosano y alginato, se vio como los polisacáridos de menor peso molecular formaban micelas perfectamente estables en condiciones fisiológicas simuladas. La perspectiva de estas micelas como sistemas de administración de fármacos se exploró mediante la encapsulación de un fármaco anticanceroso como la doxorrubicina. Los estudios preliminares de internalización celular probaron la excelente estabilidad de las micelas de PIC cargadas con doxorrubicina en medio fisiológico.