Light-sensitive nanocarriers for drug delivery in photodynamic therapy

Aquesta tesi aprofundeix en l’estudi de nanotransportadors com a sistemes de vehiculització i en alguns casos, alliberació de fotosensibilitzadors emprats en teràpia fotodinàmica. S’han fet servir dos nanotransportadors de naturalesa diferent: proteïnes i liposomes. En primer lloc s’ha investigat els complexos formats entre la hipericina i les proteïnes apomioglobina i β-lactoglobulina. S’han estudiat les característiques fisicoquímiques i fotofísiques, avaluant l’activitat antimicrobiana en front a bacteris gram-positius i gram-negatius. En ambdues matrius proteiques el fotosensibilitzador es troba majoritàriament en forma monomèrica, preservant les seves propietats fotofísiques i formant un complex estable. En el cas de la β-lactoglobulina s’estudia a més, la formació del complex amb l’adició d’un 20% de DMSO com a co-solvent, fet que millora les propietats fotofísiques en detriment de la capacitat antimicrobiana. Ambdós complexos proteics son efectius contra bacteris gram-positius però no contra gram-negatius. Per altra banda, es demostra que la hipericina incorporada a la cavitat de l’apomioglobina pot ser utilitzada en microscòpia de super-resolució STED. Amb aquesta tècnica es pot monitoritzar els llocs d’unió del fotosensibilitzador a la membrana dels bacteris. Així mateix, s’estudia l’ús de la β-lactoglobulina com a portador dual d’hipericina i àcid retinoic. En aquest últim sistema multi-component s’avaluen les propietats fotofísiques per a verificar la formació i estabilitat del complex. En segon lloc, es desenvolupa un nanovehicle per la seva aplicació en teràpia combinada en el qual s’incorporen fàrmacs quimioterapèutics convencionals amb agents fotosensibilitzants, per superar resistències i millorar l’eficàcia dels tractaments individuals. Amb aquest objectiu, s’han dissenyat i estudiat dues formulacions liposomals diferents, ambdues amb el mateix fotosensibilitzador però encapsulant diferents agents quimioterapèutics. Es preparen formulacions bimodals on s’incorporen els dos agents al mateix vehicle i els seus homòlegs unimodals, amb la incorporació única d’un dels dos agents. S’han avaluat les característiques fisicoquímiques, fotofísiques i fotobiològiques de les suspensions bimodals i unimodals. La lozalització subcel·lular demostra que cada principi actiu es localitza a orgànuls diferents desencadenant rutes de senyalització cel·lular diferents, eludint els possibles mecanismes de resistència. El tractament in vitro en cèl·lules canceríg