Resumen
La medicine personalizada, incluyendo administración dirigida y liberación controlada de fármacos tiene un papel vital en el futuro de la medicina. Uno de los retos de la medicina es el suministro selectivo de fármacos a las células cancerosas para disminuir los efectos tóxicos de los agentes terapéuticos. La química supramolecular puede contribuir a conseguir este reto mediante la encapsulación de fármacos para dirigir la liberación de fármacos selectivamente en células cancerosas con parámetros farmacocinéticos óptimos. Un tratamiento eficaz contra el cáncer sobre una gran heterogeneidad tumoral y metástasis sigue siendo un desafío importante en la terapia contra el cáncer. El desarrollo de cajas moleculares en las últimas dos décadas ha demostrado su potencial en terapia contra el cáncer, sin embargo, aún no se han desarrollado aplicaciones reales. Por lo tanto, se requiere un enfoque multidisciplinario para integrar el conocimiento de vanguardia en química a la medicina para incorporar las poderosas propiedades de las cajas moleculares en la terapia contra el cáncer.
Este proyecto remediará esta brecha desarrollando sistemas supramoleculares basados en cajas moleculares conjugadas a ligandos selectivos de cáncer para encapsular fármacos y liberación inducida por estímulos externos presentes en las células cancerígenas ofreciendo nuevas posibilidades para la administración de fármacos en la terapia contra el cáncer. El desarrollo de este proyecto supondrá un gran avance en el campo y abrirá una forma pionera de encapsular, transportar y liberar selectivamente las moléculas de fármaco.
El uso potencial de las cajas de coordinación en aplicaciones biomédicas, incluida la terapia contra el cáncer, sigue siendo un campo emergente. La mayoría de las cajas descritas en la literatura se preparan usando enlaces reversibles y lábiles proporcionando baja estabilidad y limitando las posibles aplicaciones. Este campo necesita herramientas eficientes para obtener cajas estables y selectivas a células cancerosas que se puedan usar en aplicaciones biológicas. Los sistemas supramoleculares basados en cajas moleculares que se desarrollarán en este proyecto mediante química covalente dinámica serán más robustas que el estado actual del arte y la selectividad a células cancerosas se obtendrá mediante conjugación de ligandos. Las cajas se autoensamblarán con enlaces dinámicos y podrán encapsular fármacos mediante efecto hidrofóbico. La caja permanecerá cinéticamente inerte a pH neutro, en contraste durante la endocitosis con compartimentos de acidez progresivamente creciente, se producirá la degradación de la caja y la liberación del fármaco
en células cancerosas. El ajuste de las sustituciones alrededor del enlace formado en el autoensamblaje de la caja permitirá ajustar el pH y la farmacocinética de la liberación del fármaco. Los ligandos selectivos a células cancerosas conjugados a la caja permitirán obtener selectividad a células de cáncer que junto al efecto EPR uniendo covalentemente moléculas poliméricas a la caja favorecerá la acumulación en tumores sólidos.
Se espera que este proyecto de investigación contribuya a expandir el campo de la química supramolecular integrando las poderosas propiedades de las cajas moleculares en la terapia contra el cáncer. La metodología desarrollada desempeñará un papel importante en la configuración de la investigación en el suministro de medicamentos y tratamientos contra el cáncer en los próximos años.
