Diseño de nuevas partículas de sílice amorfa como nano-vehículos de ácidos nucleicos: nuevas propiedades y aplicaciones terapéuticas

Abstract

Esta tesis aborda el desarrollo de nanopartículas de sílice biodegradables como vectores no virales innovadores para la administración de ADN. Estas nanopartículas encapsulan y protegen ácidos nucleicos, como plásmidos y oligonucleótidos terapéuticos, frente a la degradación por nucleasas, especies reactivas de oxígeno y altas temperaturas, permitiendo su liberación intracelular controlada. Las nanopartículas han demostrado una notable versatilidad en la edición genética con CRISPR/Cas9 y en la administración de oligonucleótidos dirigida a tumores mediante ligandos específicos de receptores como TEM8 y VEGFr. Los estudios in vivo revelaron que su combinación con el oligonucleótido terapéutico FdU10 redujo significativamente el crecimiento del melanoma metastásico. Por su estabilidad, facilidad de síntesis y funcionalidad, las nanopartículas de sílice biodegradables son una plataforma prometedora para terapias génicas avanzadas y tratamientos dirigidos.

This thesis explores the development of biodegradable silica nanoparticles as innovative non-viral vectors for gene delivery. These nanoparticles encapsulate and protect nucleic acids, such as plasmids and therapeutic oligonucleotides, from degradation by nucleases, reactive oxygen species, and extreme temperatures, while enabling controlled intracellular release. They demonstrated exceptional versatility in genome editing using CRISPR/Cas9 and tumor-specific delivery of therapeutic oligonucleotides through receptor-targeting ligands like TEM8 and VEGFr. In vivo studies showed that combining these nanoparticles with the therapeutic oligonucleotide FdU10 significantly reduced metastatic melanoma growth. With their stability, ease of synthesis, and multifunctionality, biodegradable silica nanoparticles present a promising platform for advanced gene therapies and targeted treatments, addressing critical challenges in precision medicine.