Nanoparticelle ibride come carrier di agenti diagnostici e terapeutici del glioblastoma multiforme

Il Glioblastoma Multiforme (GBM) ਠuno dei pi๠comuni e aggressivi tra i tumori cerebrali primari. Esso rappresenta circa il 15,4% di tutti i tumori cerebrali primari e il 60-75% degli astrocitomi. La mortalità  associata al GBM ਠsuperiore al 90% a 5 anni dalla sua diagnosi, con una sopravvivenza media di soli 12,6 mesi. Questo ਠlegato alle specifiche caratteristiche del GBM: crescita veloce e aggressiva; infiltrazione rapida e tentacolare del tessuto nervoso centrale circostante; sviluppo di radio- e chemio-resistenza; stimolazione del processo di neo-vascolarizzazione (neo-angiogenesi). Ad oggi, i trattamenti, che includono chirurgia, radio- e chemio-terapia, non sono efficaci nel distruggere il tumore o nel prevenire la sua ricomparsa. Una delle opzioni recentemente proposte per superare questi problemi ਠsfruttare la nanotecnologia: l'idea ਠquella di racchiudere il farmaco antineoplastico all'interno di nano-carriers o nano-trasportatori, che dovrebbero portare l'agente attivo solo al sito bersaglio, eliminando gli effetti collaterali dovuti all'interazione del farmaco con i tessuti non target. Questi veicoli inoltre dovrebbero migliorare il passaggio del farmaco attraverso la barriera ematoencefalica (BEE) e consentirne il rilascio e un duraturo accumulo all'interno del SNC. Gli obiettivi di questo progetto sono: 1) formulare e ottimizzare Nano Particelle Polimeriche (PNPs) a scopo teranostico; 2) valutare l'efficacia della Doxorubicina (DOX) incapsulata su differenti linee cellulari del GBM e studiare la sicurezza del nano-trasportatore; 3) investigare l'abilità  delle PNPs di attraversare la BEE. Le PNPs sono formate da acido poli(lattico-co-glicolico) (PLGA) e contengono Doxorubicina (DOX) come agente antineoplastico e SPION come agente diagnostico. Le PNPs sono state formulate con il metodo della singola emulsione. Di esse sono stati determinati la dimensione, il potenziale zeta e l'indice di poli-dispersione (PDI); in pi๠ਠstata misurata la quantità  di alcol poli-vinilico (PVA), DOX e SPION effettivamente incapsulati. Le PNPs devono avere una dimensione inferiore ai 200 nm per attraversare la BEE. Per raggiungere questo obiettivo sono stati modificati diversi parametri -come il tempo di sonicazione o la percentuale dei surfattanti-, ma nessuna delle variazioni del protocollo già  in uso ha dato luogo alla produzione di particelle con dimensioni inferiori ai 200 nm. Usando poi la migliore formulazione ottenuta (205,9 nm), sono stati svolti studi sull'efficacia delle PNPs su due linee cellulari del GBM: 9L (ratto) e NSC-23 (uomo). Attraverso studi di tossicità  del nano-trasportatore, ਠstata anche testata la sua sicurezza. La vitalità  cellulare, e quindi l'efficacia dei trattamenti, ਠstata valutata con il saggio del MTS o saggio della proliferazione cellulare. I risultati hanno mostrato che la DOX incapsulata risulta tossica per le cellule del GBM alle concentrazioni testate, con una IC50 che ਠcirca 5 volte il valore della IC50 della DOX libera per le cellule 9L. La DOX incapsulata, invece, ਠefficace per le NSC-23 quanto la DOX libera. In entrambi i casi, la somministrazione del solo veicolo (PNPs senza DOX), non interferisce con la vitalità  delle cellule. Una volta dimostrata l'efficacia della formulazione, ਠstato sperimentato il passaggio delle PNPs attraverso un modello umano di BEE. I risultati hanno mostrato una riduzione del passaggio della DOX libera e un aumento della quantità  di farmaco che attraversa il modello umano di BEE quando incapsulato nel nano-trasportatore, indicando che le PNPs migliorano il transito della DOX attraverso la barriera.