Diseño y evaluación de nanomedicinas para terapias avanzadas contra el cáncer

Abstract

El glioblastoma es el tumor cerebral primario más agresivo en adultos y plantea un gran desafío clínico debido a sus características particulares. Las terapias disponibles actualmente apenas prolongan la supervivencia de los pacientes, y las recidivas siguen representando un problema clínico significativo, lo que impulsa la necesidad de nuevas estrategias. En este trabajo se presenta un enfoque terapéutico innovador que combina tres elementos clave diseñados específicamente para mejorar la eficacia frente al glioblastoma. En primer lugar, se emplea como agente terapéutico un oligonucleótido formado por diez unidades de floxuridina, un potente antimetabolito capaz de interferir en la proliferación celular tumoral. Este compuesto además, se encapsula en nanopartículas de sílice coloidal soluble, lo que permite protegerlo de la degradación sistémica y prolongar su vida media en el organismo. Como tercer componente, las nanopartículas se funcionalizan con un ligando específico, diseñado para dirigir la terapia no solo hacia las células tumorales, sino también hacia el microambiente tumoral, un actor clave en la progresión del glioblastoma. Además, aprovechamos la capacidad natural de estas nanopartículas para formar una biocorona proteica, cuya dinámica y potencial ya hemos explorado previamente en una publicación , y que puede utilizarse estratégicamente para mejorar su direccionamiento y favorecer su acumulación selectiva en el sitio tumoral. Para evaluar esta estrategia, se ha desarrollado un modelo heterotópico murino de glioblastoma. Este modelo, sencillo y reproducible, permite estudiar la interacción y el efecto de las nanomedicinas diseñadas con el tejido tumoral en condiciones fisiológicas. Nuestro estudio aporta una nanosistema versátil para la administración dirigida de terapias moleculares y contribuye al desarrollo de nuevas aproximaciones terapéuticas más específicas y efectivas para el tratamiento del glioblastoma.

Glioblastoma is the most aggressive primary brain tumor in adults and presents a significant clinical challenge due to its complex biology. Current therapies offer limited survival benefits, and tumor recurrence remains a major clinical hurdle, underscoring the urgent need for novel treatment strategies. Here, we present an innovative therapeutic approach that integrates three key components designed to enhance efficacy against glioblastoma. First, the active agent is an oligonucleotide composed of ten floxuridine units, a potent antimetabolite that disrupts tumor cell proliferation. This agent is next encapsulated in soluble colloidal silica nanoparticles, to protect it from systemic degradation and extending its half-life in vivo. Third, these nanoparticles are functionalized with a specific ligand targeting not only tumor cells but also the tumor microenvironment, a critical driver of glioblastoma progression. Additionally, we take advantage of the natural formation of a biomolecular corona around the nanoparticles whose dynamics and potential we have previously explored in a publication, and which can be harnessed to improve targeting capabilities and favor selective accumulation at the tumor site. To evaluate this strategy, we developed a straightforward and reproducible heterotopic murine glioblastoma model. This model facilitates the study of nanomedicine r interaction and effect with tumor tissue under physiological conditions. Our work establishes a versatile nanosystem for targeted molecular therapy delivery and advances the development of more specific and effective treatments for glioblastoma.