Uso de nanopartículas terapeuticas en el cáncer de próstata y en la osteoporosis diabética

Resumen

Desde el descubrimiento por Fire y colaboradores del ARN de interferencia (ARNi), en concreto, de los ARNs pequeños de interferencia (siRNA), esta herramienta ha representado una prometedora aproximación hacia la inhibición de la expresión génica in vitro o in vivo. El rápido progreso en el conocimiento de mecanismos basados en el siRNA ha llevado a la aplicación de esta poderosa tecnología en el estudio de la función génica, así como en terapias para el tratamiento de enfermedades. No obstante, debido a los inconvenientes que el empleo de siRNA desnudo ofrece, el mayor reto que las estrategias terapeúticas basadas en siRNA tienen que afrontar es el empleo de un sistema de transporte eficiente hasta su diana intracelular. Inicialmente, se emplearon vectores virales, pero varios inconvenientes como los altos costes de producción y la respuesta inmune del huésped contra estos agentes virales han limitado su uso en estudios en animales. Los vectores no virales han surgido como una buena alternativa para vehiculizar el siRNA a diferentes tipos celulares, especialmente los dendrímeros. En esta Tesis Doctoral, se ha aplicado la tecnología basada en el siRNA en modelos celulares de dos patologías muy comunes como son el cáncer de próstata (CaP) y la osteoporosis diabética, empleando dos vectores no virales de tipo dendrimérico para la vehiculización del siRNA. En la primera parte de este trabajo se ha aplicado esta estrategia en líneas celulares de CaP con el fin de eliminar la proteína p42 MAPK, una proteína implicada en vías de señalización de supervivencia celular en este tumor. La inhibición de la expresión de esta proteína ha sido combinada con el tratamiento de las células cancerosas con metformina, un fármaco antidiabético que presenta propiedades antitumorales in vitro y que en estudios poblacionales ha mostrado tener una correlación negativa con la incidencia de cáncer. El silenciamiento génico de P42 MAPK no tuvo un efecto deletéreo per se sobre las células de CaP a los tiempos estudiados, pero potenció el efecto antiproliferativo y la muerte celular aguda mediada por metformina. Este hecho constituye una prueba de que la inhibición específica de vías de señalización implicadas en la supervivencia de células cancerosas, empleando siRNA específico vehiculizado por un vector no viral, es capaz de potenciar la actividad anticancerosa de ciertos fármacos. Por otro lado, en la segunda parte de la presente Tesis Doctoral, se ha caracterizado primeramente el efecto que la diabetes mellitus tipo 2 (DMT2) produce sobre la osteogénesis, empleando osteoblastos humanos (hOBs) primarios procedentes de pacientes con DMT2 y no diabéticos. En este sentido, se ha observado que la DMT2 produce efectos deletéreos en la diferenciación osteoblástica y en la capacidad de mineralización. Con el fin de potenciar la función osteoblástica en hOBs procedentes de pacientes diabéticos, se ha llevado a cabo la eliminación selectiva de Dkk1, una proteína reguladora negativa de la vía Wnt/ß-catenina, utilizando un dendrímero como vector no viral para vehiculizar el siRNA selectivo al interior celular. El silenciamiento génico de DKK1 incrementó la expresión génica de genes implicados en el proceso de diferenciación osteoblástica y revirtió los cambios fenotípicos deletéreos que se observaban en osteoblastos procedentes de pacientes diabéticos. Estos datos enfatizan el papel clave de la señalización Wnt/ß- catenina en la regulación del desarrollo y remodelado óseo, pero además indican que esta vía de señalización tiene un papel crucial en la osteoporosis inducida por diabetes mellitus tipo 2. En definitiva, estos hallazgos sugieren que el silenciamiento génico de determinadas proteínas claves en ciertas vías de señalización puede representar un abordaje terapéutico novedoso y eficaz.