Desarrollo de nanopartículas dirigidas a tejido óseo

Abstract

Las nanopartículas híbridas lípido-poliméricas se han asentado como un nuevo sistema de administración sistémica de fármacos. La estructura de estos nanotransportadores deriva tanto de las nanopartículas poliméricas como de los liposomas, aunando sus puntos fuertes, lo que permite una cesión más controlada del agente activo así como una mayor especificidad por el tejido diana. En comparación con las técnicas de nanoprecipitación convencionales, su elaboración asistida por microfluídica garantiza la reproducibilidad lote a lote y permite obtener nanopartículas con un tamaño uniforme e índice de polidispersión bajo. Independientemente de la técnica, resulta imprescindible controlar una serie de factores como la relación lípido/polímero, la presencia de lípidos pegilados y la relación de flujos de ambas fases. En este trabajo se llevará a cabo el estudio de la complejación calcitonina-GapmeR, siendo este el agente activo implicado en el silenciamiento del gen SFRP1, responsable del desequilibrio en el balance formación/resorción ósea. Seguidamente, se continuará con la producción de nanopartículas híbridas, su caracterización fisicoquímica, la funcionalización de la cubierta lipídica con aptámero y, por último, se evaluará la internalización celular. Los resultados obtenidos respaldan el empleo de la microfluídica para la obtención de nanopartículas de menor tamaño e índice de polidispersión. Por otro lado, se observa que el empleo de lípidos pegilados proporciona estabilidad a las nanopartículas y la calcitonina permite la encapsulación del GapmeR, controlando su liberación. Por último, se establece que la funcionalización no modifica las características fisicoquímicas y que el aptámero empleado es poco específico para la línea celular ensayada.

Hybrid lipid-polymeric nanoparticles have emerged as a novel system for systemic drug delivery. The structure of these nanocarriers derives from both polymeric nanoparticles and liposomes, combining their strengths, thus allowing for a more controlled release of the active agent as well as enhanced specificity for the target tissue. Compared microfluidics-assisted to conventional nanoprecipitation nanoprecipitation fabrication techniques, ensures the batch-to-batch reproducibility and enables the production of nanoparticles with uniform size and low polydispersity index. Regardless of the technique, it is essential to control a series of factors such as the lipid/polymer ratio, the presence of PEGylated lipids, and the flow rate ratio of both phases. This study will focus on the complexation of calcitonin with GapmeR, the active agent involved in silencing the SFRP1 gene, responsible for the imbalance in bone formation/resorption. Subsequently, the production of hybrid nanoparticles, their physicochemical characterization, lipid coating functionalization with aptamer, and cellular internalization evaluation will be conducted. The results obtained support the use of microfluidics for obtaining nanoparticles with smaller size and lower polydispersity index. Additionally, it is observed that the use of PEGylated lipids provides stability to the nanoparticles, and calcitonin enables the encapsulation of GapmeR, controlling its release. Finally, it is established that functionalization does not modify the physicochemical characteristics and that the aptamer employed exhibits low specificity for the tested cell line.