Sinergia mejorada de lovastatina y doxorrubicina administradas mediante nanopartículas de pululano contra cáncer de mama triple negativo

Resumen

El cáncer de mama triple negativo (TNBC) sigue siendo altamente resistente a la terapia convencional. Diseñamos un conjugado anfifílico pululano-lovastatina (PLV) y lo cargamos con doxorrubicina (DXR) para producir nanopartículas PLV/DXR. El conjugado PLV se preparó en tres ratios molar pululano:LV, con el ratio 1:2 produciendo el mayor grado de sustitución (7,87 %) y menor tamaño de partícula (≈180 nm). Las NPs PLV/DXR exhibieron un perfil de liberación sostenido y sensible a pH (97,9 % DXR liberado tras 72 h a pH 5,4 vs 76,2 % a pH 7,4) y eficiencia de encapsulación del 21 %. In vitro, las NPs PLV/DXR inhibieron marcadamente la proliferación de la línea celular TNBC MDA-MB-231 (IC₅₀ 0,60 µM) mientras preservaban la línea no-TNBC MDA-MB-453 (IC₅₀ 11,05 µM). NPs marcadas con FITC demostraron captación dependiente del tiempo, con células MDA-MB-231 internalizando más partículas que MDA-MB-453. Estudios con fármacos libres revelaron una fuerte interacción sinérgica entre LV y DXR, reduciendo la dosis requerida de cada agente hasta 40 veces. Estos resultados apoyan a las NPs PLV/DXR como plataforma prometedora para terapia de TNBC.

Introducción

El TNBC carece de ER, PR y HER2, limitando opciones dirigidas y llevando a malos resultados. Las nanopartículas pueden explotar el efecto de permeabilidad y retención mejorada (EPR) para entregar terapéuticos selectivamente a tumores sólidos. La lovastatina (LV), una estatina lipofílica, ha mostrado citotoxicidad selectiva hacia células TNBC al dirigirse a células madre cancerígenas e inhibir el transportador de efflux P-glicoproteína, potenciando así quimioterapéuticos como DXR. Sin embargo, la pobre solubilidad acuosa de LV y la discrepancia farmacocinética de fármacos co-administrados obstaculizan la terapia sinérgica. Encapsular LV y DXR dentro de un único nanotransportador biocompatible aborda estas limitaciones.

Materiales y métodos

Pululano (200 kDa) y LV se conjugaron mediante activación con anhídrido succínico, produciendo conjugados PLV con ratios molar pululano:LV de 1:2, 1:3 y 1:4. FTIR y ¹H RMN confirmaron esterificación exitosa; el conjugado 1:2 tuvo grado de sustitución (DS) de 7,87 %. PLV se autoensambló en micelas (≈180 nm) en tampón acuoso; DXR se incorporó por intercambio de disolvente, produciendo NPs PLV/DXR (≈226 nm). Carga de fármaco y eficiencia de encapsulación se cuantificaron por espectroscopía UV-vis. La liberación in vitro se midió en PBS (pH 7,4 y 5,4) a 37 °C mediante diálisis. Células MDA-MB-231 y MDA-MB-453 se cultivaron en DMEM + 10 % FBS. Citotoxicidad se evaluó con CellTiter-Blue tras 48 h exposición; sinergismo se evaluó mediante análisis isobolograma. La captación celular de NPs marcadas con FITC se visualizó por microscopía de fluorescencia.

Resultados

Sinergia de combinación de fármacos

LV y DXR libres exhibieron inhibición dependiente de dosis de células MDA-MB-231. Aumentar concentración de DXR redujo IC₅₀ de LV de 10,92 µM a 0,28 µM (39 veces), y viceversa. Análisis isobolograma identificó tres ratios sinérgicos (DXR/LV = 0,025/7,09, 0,3033/3,0, 0,625/0,28 µM). No se observó actividad significativa de LV en células MDA-MB-453, subrayando la especificidad para TNBC.

Caracterización del conjugado PLV

FTIR mostró nuevos picos carbonilo éster a 1725 cm⁻¹; ¹H RMN reveló señales metileno de LV (0,5–2,7 ppm). Dispersión dinámica de luz (DLS) y TEM confirmaron partículas monodispersas y esféricas; el conjugado 1:2 (PLV (1/2)) se eligió para trabajo posterior por su mayor DS y menor tamaño.

Perfil de nanopartículas PLV/DXR

Eficiencia de encapsulación 20,9 %, capacidad de carga 1,93 %. Carga de FITC aumentó tamaño a 254 nm y potencial zeta a -15 mV. Estudios de liberación mostraron ráfaga inicial rápida (≈30 % en 8 h) seguida de liberación sostenida; pH 5,4 aceleró liberación acumulada a 97,9 % a 72 h versus 76,2 % a pH 7,4.

Captación celular

Microscopía de fluorescencia reveló aumento dependiente del tiempo en internalización de NPs; células MDA-MB-231 acumularon más FITC que MDA-MB-453 (diferencia estadísticamente significativa a 1 h).

Citotoxicidad de NPs PLV/DXR

NPs PLV/DXR produjeron valores IC₅₀ menores que DXR libre en células MDA-MB-231 (0,60 µM vs 0,86 µM), mientras que la eficacia en MDA-MB-453 permaneció baja, replicando comportamiento de fármaco libre.

Discusión

Las NPs PLV/DXR combinan la potencia anticancerígena de LV con la citotoxicidad de DXR, entregando ambos agentes de manera dirigida al tumor y sensible a pH. La captación mejorada y citotoxicidad selectiva en células TNBC confirman la promesa terapéutica de la plataforma. Aunque el estudio actual se limita a ensayos in vitro, el diseño se alinea con el efecto EPR y ofrece una ruta factible para co-entrega de fármacos poco solubles.

Conclusión

Establecimos un sistema de nanopartículas de doble fármaco que aprovecha la biocompatibilidad del pululano para solubilizar lovastatina y co-encapsular doxorrubicina. Las NPs PLV/DXR resultantes muestran monodispersidad, alta carga de fármaco, liberación sensible a pH, e inhibición selectiva y sinérgica de células TNBC, proporcionando base sólida para futura evaluación in vivo.