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L'adenocarcinoma del pancreas del dotto (PDAC) è un tumore altamente maligno del tratto digestivo, con un tasso di incidenza quasi uguale al suo tasso di mortalità, e un tasso di sopravvivenza a 5 anni di solo 8%-9%1. Un microambiente tumorale complesso (TME) è la caratteristica distintiva delPDAC 2. È composto principalmente da una matrice extracellulare anomala (ECM), fibroblasti associati al cancro attivati (CAF) e un ambiente cellulare profondamente immunosoppressivo. Il PDAC ECM è ricco di collagene di tipo I. Sia il contenuto alterato che l'architettura anomala promuovono la progressione tumorale e sono associati a una prognosisfavorevole 3. I CAF sono le cellule stromali più abbondanti e sono costituiti da sottotipi funzionalmente distinti, come i myCAF produttori di matrice e gli iCAF infiammatori, che mostrano plasticitàfenotipica 4.
Dal punto di vista immunologico, il PDAC TME è dominato da cellule mieloidi pro-tumorali. I linfociti antitumorali sono scarsi o disfunzionali. I linfociti B maturi contribuiscono inoltreall'immunosoppressione 3,4. Insieme, questi componenti stabiliscono molteplici barriere terapeutiche. Lo stroma denso, caratterizzato da un'elevata pressione del liquido interstiziale, crea una barriera di penetrazione significativa che ostacola gravemente l'erogazione di agenti terapeutici nelle regioni tumorali profonde, limitando così sostanzialmente l'efficacia clinica dei farmacichemioterapeutici 5. Di conseguenza, sviluppare sistemi di somministrazione di farmaci in grado di superare questa barriera stromale e penetrare in profondità nel tessuto tumorale pancreatico è di importanza cruciale.
Negli ultimi anni, lo squalene (SQ), un precursore naturale della biosintesi del colesterolo, ha attirato notevole attenzione grazie alla sua eccellente biosicurezza ebiocompatibilità. Essendo altamente idrofobica, la SQ può essere coniugata con farmaci idrofili per formare prodroghe anfifiliche, migliorando così la biocompatibilità dei farmaci idrofili a piccole molecole con le membrane cellulari e migliorando la loro efficienza di assorbimentocellulare 7. Studi precedenti hanno dimostrato che la SQ può essere coniugata covalentmente con vari agenti chemioterapici, come cisplatino, paclitaxel e gemcitabina, formando nanoparticelle profarmaco con alta capacità di carico del farmaco, migliorando la somministrazione dei tumorisolidi 8,9. Queste proprietà sottolineano l'ampio potenziale applicativo della SQ nello sviluppo dei sistemi di somministrazione di farmaci.
Per migliorare il targeting tumorale, questo studio utilizza l'acido folico (FA) come ligando di targeting. L'AO è una vitamina idrosolubile cruciale per il metabolismo a un carbonio, labiosintesi 10, l'omeostasiredox 11 e le reazioni dimetilazione 12. La coniugazione dell'A tramite i suoi gruppi carbossilico al nanoportatore consente il riconoscimento e il legame specifici al recettore folato (FR), seguita da un'endocitosi mediata dalrecettore 13. Sfruttando l'effetto di permeabilità e ritenzione aumentata delle cellule tumorali, Zheng et al.14 hanno valutato l'espressione del recettore folato α (FRα) nel cancro del pancreas, nel pancreas normale, nei tessuti adiacenti e nella pancreatite cronica utilizzando Western blotting e immunoistochimica, analizzandone la correlazione con le caratteristiche clinicopatologiche. FRα è stato espresso nel 94,7% (72/76) dei casi di cancro al pancreas, correlato con la metastasi, ma è stato assente nei tessuti pancreati normali. Le nanoparticelle modificate con FA possono accumularsi selettivamente nei tessuti FR-positivi, permettendo terapie mirate molecolare.
Chidamide (CHI) è un nuovo inibitore dell'istone deacetilasi. Studi preclinici hanno dimostrato che presenta anche una potente attività antitumorale contro tumori solidi come il cancro al pancreas e al seno, e può invertire la resistenza ai farmaci nelle celluletumorali 15,16. Tuttavia, la sua forte idrofilitia è associata a una bassa efficienza di penetrazione nel microambiente tumorale e a una scarsa distribuzione all'interno dei tessuti tumorali solidi, il che limita gravemente il suo potenziale terapeutico clinico per il cancroal pancreas 5. Utilizzando il chidamide (CHI) come farmaco modello, questo studio propone la preparazione di nanoparticelle autoassemblate tramite la coniugazione del CHI con la SQ e la successiva modifica con la FA. Questa strategia mira a migliorare l'efficacia antitumorale del CHI contro il cancro al pancreas superandone la scarsa penetrazione nel microambiente tumorale e la distribuzione subottimale all'interno del tessuto tumorale solido. Inoltre, valutando l'efficacia in vitro del CHI nelle linee cellulari del cancro al pancreas, si prevede che questo approccio migliori significativamente la penetrazione e gli effetti citotossici del CHI — un farmaco idrofilo rappresentativo a piccole molecole — nel microambiente tumorale pancreatico, fornendo così una base sperimentale per guidare la terapia basata sul CHI nel cancro al pancreas.
Il nostro studio approfondisce le procedure sperimentali per preparare nanoparticelle di profármaco autoassemblate CHI-SQ-PEG-FA per il trattamento del cancro al pancreas. In particolare, descriviamo l'ottimizzazione e la caratterizzazione del processo di preparazione per le nanoparticelle CHI-SQ-PEG-FA, insieme a studi di rilascio in vitro di farmaci. Il processo prevede: innanzitutto, ottimizzare la formulazione utilizzando un approccio sperimentale a fattore singolo e determinare la dimensione ottimale delle particelle e il carico di farmaco; secondo, caratterizzare le nanoparticelle tramite saghi UPLC e MTS; e infine, stabilire un modello di sferoidi tumorali in vitro co-coltura. Utilizzando la cumarina-6 (C6) come sonda fluorescente in nanoparticelle mirate, convalidiamo ulteriormente la penetrazione e la distribuzione delle nanoparticelle all'interno degli sferoidi tumorali tridimensionali e otteniamo dati rilevanti.