Efecto biológico de AuNPs esféricas en modelos celulares de cáncer de mama

Project: Research

Project Details

Description

Resumen: El proyecto de investigación tiene como objetivo principal evaluar la respuesta biológica de nanopartículas esféricas de oro (AuNPs) en líneas celulares de cáncer de mama, con el fin de explorar y desarrollar nuevas estrategias terapéuticas. Dada la alta incidencia y la complejidad del cáncer de mama, es crucial realizar una evaluación precisa de la respuesta biológica a las AuNPs en estas células. Las AuNPs presentan propiedades ópticas, eléctricas y de alta biocompatibilidad y pueden ser funcionalizadas para mejorar la especificidad y eficacia de los tratamientos antitumorales, lo que subraya la urgente necesidad de investigar su potencial terapéutico. La literatura actual destaca los avances significativos en la síntesis y aplicaciones médicas de las AuNPs, pero también señala los desafíos persistentes en cuanto a su citotoxicidad y las interacciones biológicas. Por esta razón, el proyecto se centra en responder a la pregunta: ¿Cuál es el efecto biológico de las AuNPs en modelos in vitro de cáncer de mama? Para ello, se sintetizarán y purificarán AuNPs de diversos tamaños, evaluando su efecto citotóxico, antiproliferativo y en el metaboloma de líneas celulares de cáncer de mama. Los resultados esperados de este estudio son fundamentales para guiar futuras investigaciones y desarrollos terapéuticos innovadores, no solo para el tratamiento del cáncer de mama, sino también para otros tipos de cáncer. Estos hallazgos proporcionarán una base sólida para investigaciones de alto impacto en el desarrollo de nanomedicina, incluyendo el uso de nanopartículas radiactivas, abriendo nuevas vías para tratamientos más efectivos y específicos en oncología Justificación: De acuerdo con datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS), en el año 2021 se registraron un total de 19 millones de nuevos casos de cáncer a nivel global, posicionándolo como una de las principales causas de muerte a nivel mundial. Entre estos casos, el cáncer de mama se presenta como uno de los más prevalentes en mujeres, representando aproximadamente el 25% del total de diagnósticos de cáncer en este género. La investigación sobre el efecto biológico de nanopartículas esféricas de oro (AuNPs) en modelos celulares de cáncer de mama es esencial para el avance de la nanomedicina y la oncología. Las AuNPs, con sus propiedades ópticas y eléctricas, alta biocompatibilidad, baja toxicidad y facilidad en su funcionalización para terapias dirigidas, que tienen el potencial de revolucionar las estrategias terapéuticas contra el cáncer. Este proyecto se propone evaluar su impacto en células cancerosas, proporcionando datos cruciales sobre su citotoxicidad, actividad antiproliferativa y la modulación del estado redox y del metaboloma. Los resultados no solo contribuirán al desarrollo de tratamientos más específicos y efectivos, sino que también establecerán una base sólida para futuras investigaciones con nanopartículas radiactivas. Estudios previos, basados en simulaciones computacionales de Montecarlo que hemos publicado Hahn et al. (2021), indican que la radiación producida por estas nanopartículas tiene un gran potencial como tratamiento de cáncer, debido a la deposición de energía altamente localizada, lo que podría reducir significativamente los efectos secundarios de los tratamientos actuales. Este proyecto es crucial para generar datos biológicos indispensables que permitan la continuación y expansión de la experimentación con nanopartículas radiactivas, abriendo nuevas vías para tratamientos innovadores y mejorados contra el cáncer de mama. Estado del Arte: La síntesis de nanopartículas de oro (AuNPs) ha sido objeto de interés en las últimas décadas debido a sus propiedades físicas y químicas únicas, como su excelente estabilidad química, la posibilidad de modificar su superficie, su biocompatibilidad, conductividad eléctrica y resonancia de plasmón superficial[1]. Estas propiedades hacen de las AuNPs una herramienta valiosa y versátil en diferentes aplicaciones médicas, que van desde la detección y tratamiento de enfermedades hasta el desarrollo de nuevas terapias [2]. La investigación en este campo cobró impulso en 1951 con la popularización de la metodología de Turkevich para la síntesis esférica de AuNPs[3], y desde entonces ha experimentado avances significativos[4][2][1]. Actualmente, se dispone de metodologías de síntesis de nanopartículas con diversas geometrías y tamaños, adaptándose a diferentes áreas de la medicina, como la terapia fototérmica, la administración de fármacos, la imagenología médica y la biosensibilidad. En terapia fototérmica, las AuNPs se utilizan para destruir células cancerosas mediante el calentamiento inducido por luz láser[5]. En la administración de fármacos, las AuNPs pueden ser funcionalizadas con moléculas terapéuticas y dirigidas específicamente a células cancerosas, mejorando la eficacia del tratamiento y reduciendo los efectos secundarios. Además, las AuNPs se emplean en técnicas de imagenología para mejorar el contraste en estudios de resonancia magnética y tomografía computarizada, y como biosensores para la detección temprana de biomarcadores de enfermedades[6][2]. A pesar de los avances, existen muchas preguntas sin resolver en el campo biológico. Un área clave de investigación es la citotoxicidad de las AuNPs, que se refiere a su potencial para causar daño a las células. Los estudios han demostrado que la citotoxicidad de las AuNPs depende de varios factores, incluyendo el tamaño, forma, carga superficial y la concentración de las nanopartículas. Por ejemplo, el valor de IC50 (concentración inhibitoria media) es un parámetro crucial para evaluar la eficacia y seguridad de las AuNPs en aplicaciones terapéuticas[7][8]. Sin embargo, los resultados sobre la citotoxicidad de las AuNPs han sido variados y, en algunos casos, contradictorios, lo que subraya la necesidad de investigaciones más detalladas y sistemáticas[9][10]. Los retos actuales en la investigación de las AuNPs incluyen la comprensión de sus interacciones a nivel molecular y celular, la elucidación de los mecanismos exactos de su toxicidad[11], y la optimización de sus propiedades para aplicaciones médicas específicas[12]. Además, la variabilidad en los métodos de síntesis y funcionalización de las AuNPs puede afectar significativamente sus propiedades biológicas[13] [10]y su comportamiento in vivo[9][14]. Por lo tanto, es crucial desarrollar estándares y protocolos uniformes para la producción y caracterización de AuNPs[15]. Este proyecto se enfoca en evaluar el efecto biológico de AuNPs esféricas en modelos celulares de cáncer de mama[11][10], proporcionando datos esenciales que puedan guiar futuras investigaciones y aplicaciones terapéuticas innovadoras[16][17], [18], [19].
StatusNot started

Project Status

  • Pending Start

Project funding

  • Internal
  • Pontificia Universidad Javeriana