Progettazione e sviluppo di nanocarrier lipidici biocompatibili per un'efficace delivery di peptidi per la terapia del carcinoma ovarico farmaco-resistente.

Nel trattamento del carcinoma ovarico, una delle principali cause di morte per tumore ginecologico nelle donne dei paesi occidentali, la timidilato sintetasi (hTS) può essere considerata un importante bersaglio farmacologico, poiché durante la terapia convenzionale, si sviluppa spesso farmacoresistenza con aumento dell'espressione di hTS. Grazie allo sviluppo delle biotecnologie farmaceutiche si assiste ad un progressivo aumento dell’interesse nei confronti dei farmaci peptidici come agenti terapeutici sito-specifici. Recentemente sono stati sintetizzati alcuni composti octapeptidici capaci di ridurre la crescita di cellule tumorali inibendo l’hTS. Tuttavia, come per tutti i farmaci peptidici, la loro efficacia può essere limitata dall'idrofobicità delle membrane cellulari. L'utilizzo di sistemi di veicolazione, in grado di mantenere inalterata la struttura e l'attività dei peptidi e di permetterne l'internalizzazione nelle cellule tumorali, rappresenta quindi una potenziale strategia terapeutica. Vettori lipidici, quali nanoparticelle solide lipidiche (SLN) e Liposomi, rappresentano carrier ideali per la veicolazione di farmaci chemioterapici, essendo biocompatibili, biodegradabili, versatili e in grado di sfruttare l’"enhanced permeability and retention effect" (EPR) per accumularsi nei tessuti tumorali. La presente Tesi di Dottorato ha avuto lo scopo di progettare, sviluppare e confrontare tali carrier lipidici (SLN e Liposomi). Il lavoro è stato articolato nelle seguenti quattro fasi: 1) Sviluppo di SLN mediante una innovativa tecnica di emulsione multipla in assenza di solventi organici. SLN con dimensioni <150nm e buona stabilità alla liofilizzazione sono state formulate in presenza e in assenza di squalene. L’analisi del ciclo cellulare ha evidenziato un aumento di apoptosi nelle cellule trattate con SLN caricate con il peptide, dimostrando la capacità del carrier lipidico di incorporare e veicolare il composto idrofilico in modo efficace. 2) Sviluppo di Liposomi convenzionali e Liposomi pH sensibili. Sono stati preparati campioni con dimensioni <200nm e con buona efficienza d’incapsulazione, quantificata mediante cromatografia liquida accoppiata a spettrometria di massa (LC-MS/MS). La pH sensibilità dei Liposomi è stata valutata in vitro ed è risultata una caratteristica importante per avere un effetto biologico maggiore, rispetto ai liposomi convenzionali. 3) Sviluppo di Liposomi PEGilati pH sensibili. Alla formulazione ottimizzata di Liposomi pH sensibili sono stati aggiunti fosfolipidi PEGilati così da ottenere Liposomi "stealth". Studi d’interazione di questa formulazione con il siero hanno mostrato una minima formazione di protein-corona. Inoltre, tali Liposomi hanno dimostrato in vitro una scarsa tendenza all'internalizzazione in cellule macrofagiche, dimostrando quindi una maggiore capacità, rispetto agli omologhi non PEGilati, di poter raggiungere in vivo il tessuto tumorale. 4) Ottimizzazione del caricamento nei Liposomi pH sensibili PEGilati. La formulazione finale ottimizzata è stata testata su varie linee cellulari di tumore ovarico valutandone l’efficacia sia mediante studi di citotossicità che di modulazione proteica con Western Blot. Infine è stato dimostrato l’effetto sinergico dei Liposomi con altri farmaci antitumorali utilizzati in terapia, mimando un possibile protocollo terapeutico. In conclusione è stato dimostrato come piccole molecole petidiche idrofiliche possano essere veicolate e direzionate efficacemente utilizzando carriers lipidici biocompatibili quali SLN e Liposomi. I Liposomi si sono dimostrati più versatili e ingegnerizzabili, consentendo di ottenere una formulazione ottimizzata promettente per il trattamento del carcinoma ovarico farmaco-resistente.