Nanoparticelle auto-assemblanti contenenti acido zoledronico: una nuova strategia per il trattamento del cancro.

L???acido zoledronico (ZOL), un aminobisfosfonato (ABF) di terza generazione, è a tutt???oggi il più potente inibitore del riassorbimento osseo per la sua capacità di inibire l???attività degli osteoclasti a concentrazioni nanomolari. E??? impiegato in clinica per il trattamento delle metastasi ossee ed in patologie come l???osteoporosi e il morbo di Paget. Numerosi studi pre-clinici hanno dimostrato un potente effetto pro-apoptotico di ZOL in numerose linee cellulari tumorali; ciò ne suggerisce un??? impiego come farmaco antitumorali vero e proprio. Tuttavia, la breve emivita plasmatica ed il rapido accumulo di ZOL nel tessuto osseo, impediscono il raggiungimento di livelli di farmaco efficaci in tumori localizzati al di fuori del compartimento osseo. Lo scopo del lavoro è stato lo sviluppo di nanosistemi che consentano l???impiego di ZOL nel trattamento di differenti tumori extra-ossei, riducendo l???accumulo del farmaco nel tessuto osseo ed aumentandone la concentrazione in tessuti periferici, ad es. in siti tumorali. In particolare, sono state sviluppate nanoparticelle (NP) auto-assemblanti PEGhilate composte da NP di calcio fosfato contenenti ZOL (CaPZ NP) ricoperte con liposomi. Brevemente, due soluzioni acquose, rispettivamente di CaCl2 e Na2HPO4, sono state mescolate sotto agitazione magnetica e la risultate dispersione è stata filtrata mediante filtri da 0,22 microm (CaP NP). La dispersione è stata poi mescolata con una soluzione acquosa di ZOL, ottenendo Ca2+/PO43- NP contenenti ZOL (CaPZ NP). In una seconda fase, CaPZ NP sono state mescolate con liposomi cationici PEGhilati per 10 min a temperatura ambiente, ottenendo le cosi denominate PLCaPZ NP. Le NP sono state caratterizzate al fine di valutarne le dimensioni e la distribuzione dimensionale, la morfologia e l???efficienza di complessazione di ZOL. E??? stata poi valutata l???attività in vitro e la citotossicità delle NP contenenti ZOL in diverse linee cellulari tumorali. Studi di proliferazione cellulare in presenza di ZOL sono stati determinati mediante il saggio MTT. L???attività antitumorale delle PLCaPZ NP è stata infine valutata in modelli animali di cancro. Sono state preparate PLCaPZ NP con un diametro medio di 147 nm ed un indice di polidispersità di 0,1. Dall???analisi morfologica, determinata mediante cFEG SEM, le particelle di PLCaPZ NP appaiono di forma sferica ed omogeneamente disperse. Il contenuto reale di ZOL, determinato mediante HPLC, è di 65 microg di ZOL/mg lipidi, corrispondente ad un???efficienza di complessazione di circa il 70%. In tutte le linee cellulari tumorali, le PLCaPZ NP potenziano l???inibizione della crescita cellulare rispetto a ZOL libero; il massimo effetto è stato osservato nella linea cellulare MCF7 di carcinoma mammario con fattore di potenziamento (PF) 12. In virtù delle ottime caratteristiche tecnologiche e dell???effetto di potenziamento dell???attività di ZOL in vitro, la formulazione sviluppata è stata testata in vivo. In particolare, in un modello di carcinoma prostatico, è stata osservata una significativa riduzione della crescita del tumore ed un??? aumento della sopravvivenza. Inoltre, una remissione completa del tumore è stata osservata in una percentuale significativa di animali. Nello stesso modello animale, non è stato rilevato alcun effetto significativo in seguito a trattamento con ZOL in soluzione. In conclusione, l???impiego delle nanotecnologie ha dimostrato un???attività antitumorale di ZOL in vivo. Le PLCaPZ NP presentano una distribuzione dimensionale omogenea, un???elevate efficienza di complessazione di ZOL e la possibilità di essere preparata facilmente prima dell???uso. A tali caratteristiche tecnologiche si associa una significativa riduzione della crescita tumorale osservata in un modello animale di adenocarcinoma prostatico.