Gold nanoparticle-modified polyelectrolyte nanocapsules as luminescent and photothermal agents for the local treatment of cutaneous melanoma

Resumo

Las nanocápsulas de polielectrolitos modificadas con nanopartículas de oro presentan propiedades únicas, que les permiten generar luminiscencia y calor mediante exposición a luz. Además, el oro es un material extensivamente estudiado en biomedicina por su estabilidad y seguridad. Esta Tesis propone la aplicación de nanocápsulas de polielectrolito modificadas con nanopartículas de oro, como agentes multifuncionales para el tratamiento localizado del melanoma cutáneo. Esta plataforma, además, permiten la incorporación de agentes terapéuticos/diagnósticos para el desarrollo de nanoterapias avanzadas. Esta Tesis ha investigado la interacción célula-nanocápsula en términos de concentración, internalización, estrés oxidativo e hipoxia, demostrando su perfil biocompatible. Las células de melanoma internalizan las nanocápsulas tras 24 h de exposición, pudiendo localizarlas en lisosomas (ácidos) preservando su estructura y resistiendo la degradación. El calor producido tras el tratamiento fototérmico de modelos celulares (λex=830 nm) resultó en la desintegración tanto de las nanocápsulas como de la estructura celular (necrosis). Mediante el control de la temperatura, se observó inducción de estrés oxidativo y muerte celular programada (apoptosis). Gracias a sus propiedades luminiscentes (λex=830 nm), se pudo relacionar cantidad de nanocápsulas con la eficiencia antitumoral de la terapia fototérmica in vitro. El tratamiento fototérmico de melanomas in vivo (λex=806 nm), resultó en una reducción tumoral completa. Además, la administraciónintratumoral de las nanocápsulas evitó su distribución sistémica, siendo eliminadas principalmente con el tejido necrótico formado tras el tratamiento. La distribución de las nanocápsulas tras 24 horas post-administración, fue óptima para el éxito del tratamiento fototérmico en melanomas de 5 días de crecimiento. Todo ello hace de las nanocápsulas, un agente fototérmico prometedor para el tratamiento selectivo de tumores sólidos superficiales como el melanoma.