Título


Desarrollo de híbridos hialuronidasa-nanoparticulas mágneticas para la degradación de estromas celulares: una terapia adyuvante más eficiente para el tratamiento de cáncer de páncreas

Director


Valeria Grazú

Descripción


El cáncer de páncreas es uno de los tumores más agresivos del tracto digestivo y sigue siendo a día de hoy un tumor con muy mala prognosis con una tasa de supervivencia a 5 años muy baja (alrededor del 6%) y una supervivencia media luego del diagnóstico de sólo 8 meses. Esto es consecuencia principalmente de tres factores:
(a) su detección tardía cuando la enfermedad se encuentra en estados muy avanzados debido a que es un cáncer asintomático,
(b) la posición del páncreas en el organismo, situado por detrás de estómago y colon y en íntimo contacto con importantes estructuras abdominales como el duodeno, la vía biliar, las arterias y venas intestinales, la aorta, etc., hace que el tumor invada otros órganos y se extienda con rapidez incluso en fases tempranas del desarrollo del tumor.
(c) a la composición del estroma tumoral rico en ácido hialurónico que dota al tumor con una alta resistencia mecánica dificultando el acceso a terapias tanto químicas como biológicas.
A pesar de los avances terapéuticos de la última década, no se ha observado una mejora significativa en las tasas de supervivencia de este tipo de tumores. Por tanto, además de nuevos métodos de detección precoz, existe la necesidad de desarrollar nuevas terapias “inteligentes” contra tumores pancreáticos que permitan el suministro selectivo y eficiente de fármacos a los tejidos afectados.
Nuestra hipótesis de trabajo plantea el lograr hacer llegar de forma más eficiente a la zona tumoral la enzima hialuronidasa (HDase). Esta enzima tiene la función de degradar el ácido hialurónico del estroma tumoral con el objetivo de mejorar la permeabilidad de los fármacos al interior del tumor. En la actualidad una HDase modificada con PEG está siendo evaluado en ensayos clínicos, sin embargo esta terapia adyuvante necesita ser mejorada para ser más selectiva hacia el tumor diana y más estable en fluidos biológicos. .
Por lo que el objetivo de este TFM consiste en explorar el uso de conjugados HDasa humana-Proteína de unión a hialurónico (HBP) unidos a nanopartículas magnéticas como una alternativa más eficiente y selectiva de permeabilización del estroma tumoral. El domino HBP de estos conjugados permitirá la acumulación de dominios catalíticos (HDasa) en las fibras de ácido hialurónico mejorando la eficiencia de degradación. Las ventajas de esta estrategia de vectorización de la enzima incluirían: i) mejorar su acumulación específica debido al conocido Efecto de Permeabilización y Retención (EPR), ii) aumentar su estabilidad térmica mediante la combinación de técnicas estabilizantes de su estructura 3D pre- y post-inmovilización lo cual mejoraría la eficiencia enla degradación de la EMC, y iii) introducir un nuevo concepto para dotar al sistema con precisión espacio-temporal mediante la activación remota de la enzima inducida por hipertermia magnética en zonas localizadas.
Las tareas específicas a llevar a cabo serían:
1)- Optimización de técnicas pre-inmovilización a las NPs para aumentar la estabilidad térmica de los conjugados HDasa-HBP (PEGylación, aminación, etc)
2)- Optimización de la unión de los conjugados a NPs magnéticas para lograr aumentar su estabilidad térmica con una orientación adecuada de su sitio activo.
3)- Caracterización fisicoquímica de los híbridos conjugado-NP obtenidos.
4)- Uso de modelos in vitro 3D de cáncer de páncreas para: i) determinación de la eficiencia de degradación de EMC aplicando o no hipertermia magnética; y ii) mejora en la eficiencia de terapias antitumorales

Además de trabajar en un ambiente multidisciplinar en el marco de colaboración entre el grupo Nanotecnología y Apoptosis (NAP) y laboratorio de Biocatálisis Heterogénea, el estudiante aprenderá una gran variedad de técnicas tales como: modificación química de enzimas, determinación de actividad enzimática en sustratos artificiales y naturales, técnicas de unión de enzimas a nanopartículas, técnicas de caracterización fisicoquímica de NPs (mircoscopía electrónica, potencial zeta, DLS, FTIR, TGA, electroforesis, etc), cultivo 3D de células tumorales de origen pancreático, técnicas para evaluar citotoxicidad de NPs y efecto terapéutico de fármacos, etc.



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