Desarrollo de nanopartículas multifuncionales para el tratamiento y diagnóstico de precisión de cáncer de cabeza y cuello

RESUMEN: El cáncer de cabeza y cuello es el sexto cáncer más común a nivel mundial, es de naturaleza generalmente localizado y su mortalidad por fallo loco-regional puede reducirse significativamente si se detecta precozmente. Por ello, surge la necesidad de explorar estrategias alternativas que puedan contribuir al diagnóstico temprano y al tratamiento local, contexto donde la nanotecnología puede aportar soluciones únicas. A lo largo de esta Tesis se desarrollan nanosistemas híbridos multifuncionales fotoactivables para su potencial aplicación en el diagnóstico de precisión y el tratamiento a demanda de esta patología. Se han sintetizado nanomateriales con un núcleo de oro y de óxido de hierro, capaces de calentarse al irradiarse con luz láser infrarroja, recubiertos de una capa de sílice fluorescente que sirve como plataforma para su funcionalización y además permite su detección aplicando luz visible. Para su direccionamiento, se han imitado los mecanismos de invasión celular utilizados por la toxina de la Shiga, cuyo receptor, el glucoesfingolípido Gb3, está sobreexpresado en el cáncer cabeza y cuello entre otros. Con este fin, se ha diseñado genéticamente y producido una proteína quimera recombinante conteniendo el dominio de interacción de la toxina fusionado a una secuencia de unión a nanomateriales. Este estudio demuestra el posicionamiento controlado, la estabilidad y eficiencia de este recubrimiento, y cómo los nanomateriales funcionalizados con esta proteína, se unen específicamente al receptor Gb3 en células tumorales de cabeza y cuello, invadiendo éstas siguiendo una ruta biomimética “no canónica”, vía aparato de Golgi y/o retículo endoplásmico, que permite evitar el paso por los lisosomas. Finalmente, esta tesis idea un recubrimiento a modo de nano-termómetro, y demuestra cómo la irradiación de células expuestas a estas nanopartículas con un láser de 808 nm provoca la muerte celular a demanda en escasos minutos.Proyecto PREVAL16/02, correspondiente con la ayuda recibida bajo la convocatoria del “Programa de Personal Investigador en Formación Predoctoral en el Área de la Biomedicina, Biotecnología y Ciencias de la Salud (2015, BOC NÚM. 188)”. Proyectos INNVAL16/15, INNVAL17/11, INNVAL18/28, todos ellos del Instituto de Investigación Marqués de Valdecilla (IDIVAL) • Proyecto de investigación PI16/00496; Instituto de Salud Carlos III, Ministerio de Economía y Competitividad, Fondos FEDER. • Proyectos MINECO. MAT2015-69508-P, MAT2016-81955-REDT y MAT2017-83631-C3-3-R