Transporte y liberación de moléculas bioactivas en cultivos de células cancerígenas humanas utilizando nanotransportadores moleculares

Abstract

La prevalencia del cáncer sigue en aumento y afecta a personas cada vez más jóvenes. Muchos fármacos anticancerígenos presentan problemas de solubilidad y efectos secundarios, lo que destaca la necesidad de mejorar su administración. Esta tesis investiga nanotransportadores derivados de aminoácidos, en forma de vesículas catiónicas basadas en bolaanfífilos con núcleo de cistamina, sensibles a ambientes redox. Estas vesículas permiten encapsular y liberar controladamente fármacos y sondas. Se demostró que encapsulan eficientemente fármacos citotóxicos insolubles (Paclitaxel y Camptotecina), aumentando la captación celular y la eficacia terapéutica en células de cáncer de pulmón, mama y colon. Además, la encapsulación de Rosa de Bengala como fotosensibilizador mejora su captación y efecto citotóxico tras irradiación, promoviendo la apoptosis. Estos resultados evidencian el potencial de estos nanotransportadores para mejorar la administración de fármacos anticancerígenos, aumentando su eficacia y reduciendo la toxicidad en los tejidos sanos.

Cancer prevalence continues to rise and affects increasingly younger populations. Many anticancer drugs face solubility issues and adverse side effects, underscoring the need for improved drug delivery. This thesis investigates amino acid-derived nanocarriers in the form of cationic vesicles based on bolaamphiphiles with a cystamine core that are redox-responsive. These vesicles enable the controlled encapsulation and release of drugs and probes. It was demonstrated that they efficiently encapsulate poorly soluble cytotoxic drugs (Paclitaxel and Camptothecin), enhancing cellular uptake and therapeutic efficacy in lung, breast, and colon cancer cells. Moreover, encapsulating Rose Bengal as a photosensitizer improves its uptake and cytotoxic effect upon irradiation, promoting apoptosis and preventing uptake via OATP systems. These results demonstrate the potential of these nanocarriers to improve the administration of anticancer drugs by increasing their efficacy while reducing toxicity in healthy tissues.