Coîncapsularea curcuminei i doxorubicinei în lipozomi cu [604602]

1

Coîncapsularea curcuminei i doxorubicinei în lipozomi cu
timp de eliberare prelungit ca strategie de intire a
cancerului de colon, in vivo

Coordonator : Student: [anonimizat], Alina Sesa rman Melniciuc Andreea -Mariana

2

Cuprins

Introducere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 3
1. Introducere în patogeneza și terapia cancerului de colon ………………………….. ………………………….. 4
1.1. Cancerul de colon. Generalită ți și cauze. ………………………….. ………………………….. ………………………….. .4
1.2. Procese asociate dezvoltarii tumorale ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……5
1.3. Strategii terapeutice în cancerul de colon ………………………….. ………………………….. ………………………… 11
1.3.1. Chimioterapie, radioterapie, rezectie chirurgicala ………………………….. ………………………….. ………. 11
1.3.2. Terapia cu curcumină și doxorubicină ………………………….. ………………………….. ……………………… 12
1.4. Terapia țintită ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 21
1.4.1. T ipuri de strategii de țințire ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 24
1.4.2. Lipozomii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 26
1.4.3. Lipoz omii cu timp de eliberare prelungită(LCL) ………………………….. ………………………….. ……….. 28

3
Introducere

Principalele cauze ale morbidită ii i mortalită ii la nivel mondial, cu aproximativ 15
milioane de cazuri noi i cu peste 8 milioane de decese, sunt reprezentate de variatele forme de
cancer. Organiza ia Mondială a Sănătă ii sus ine că în Africa, America Centrală i de Sud, Asia, apar
cazuri noi de canc er în prpor ie de peste 60% (Beets i colab., 2017 ).
Terapia cancerului are ca scop principal ac iunea antiangiogenă i apoptotică asupra
celulelor tumorale, cu efecte secundare cât mai restrânse posibil ( Yallapu i colab., 2012).
Etapele urmărite în mod conven ional în terapia cancerului sunt rezec ia tumorii (în cazul tumorilor
solide), chimioterapia, imunoterapia i radioterapia (Akhter i colab., 2013).
În general pentru un efect cât mai consistent asupra celulelor canceroase i pentru o afectare
colat erală redusă în chimioterapie se utilizează sisteme de doi sau mai mul i agen i coîncapsula i în
nanotransportori. De regulă agen ii coîncapsula i îi delimitează rolurile, unii prezentând un rol
antiangiogen, iar al ii un rol apoptotic.
Rolul nanotransportorilor este crucial într -un astfel de sistem, deoarece men in încapsulate
medicamentele pe tot traseul sanguin până la tumoră, evitându -se astfel pierderii mari din doza
administrată i eventuale localizări nedorite care să producă efecte adve rse asupra altor zone din
organism.

4
1. Introducere în patogeneza ș i terapia cancerului de colon

1.1. Cancerul de colon. Generalită ți și cauze.

Cancerul de colon reprezintă a doua cauză de deces în Europa, survenită în urma unei forme
de cancer, eantioanele pe ări prezentând mari varia ii (Beets i colab., 2017 ). La nivel mondial, în
rândul bărba ilor cancerul de colon este al treilea cel mai frecvent tip de cancer, iar în rândul
femeilor acest tip de cancer ocupă locul doi ca frecven ă, având d e cele mai multe ori ca definitivare
decesul, reprezentând a patra cea mai întâlnită cauză de deces din lume, în rândul tipurilor de cancer
(Ferlay i colab., 2015), ( Torre i colab., 2012).
Factorii de risc care duc la apari ia cancerului de colon includ (Lieberman, 2009) : fumatul;
obezitatea; inflama ia intestinală cronică; consumul mare de alcool, de carne ro ie, carne procesată
i de grăsimi; vârsta înaintată poate aduce de asemenea o predispozi ie pentru acest tip de cancer;
sedentarismul.
Pentru a preveni apari ia cancerului de colon sunt recomandate (Rennert, 2007):
consumul mare de lichide (aproximativ 2.5 L de apă zilnic);
consumul de alimente bogate în fibre;
activită ile fizice;
evitare consumului de alcool i tutun.
Persoanelor care prezintă u n risc crescut de a dezvolta cancer de colon le este recomandată
ca medicamenta ie Aspirina i Celecoxibul, deoarece aceste medicamente au efecte care pot
contribui la o astfel de preven ie (Cooper i colab., 2010 ), (Emilsson i colab., 2017).
De asemenea, se poate detecta i evita orice formă precoce de cancer de colon investigții de
specialitate, astfel putând fi depistată cu u urin ă prezen a polipilor adenomato i, în mare parte
premergători instalării unei forme de cancer de colon(ace tia put ând fi înlătura i prin colonoscopie
sau sigmoidoscopie). Chiar i o simplă analiză asupra probelor fecale poate semnala o inciden ă a
cancerului de colon, iar o investiga ie CT poate fi la fel de concludentă precum colonoscopia, doar
că această tehnică nu oferă posibilitatea eliminării polipilor adenomato i (Lieberman, 2009) .

5
1.2. Procese asociate dezvoltarii tumorale

Inflama ia

Unul dintre cei mai importan i factori de risc al apari iei cancerului de colon, îl reprezintă
boala intestinului inflamator, acest factor fiind implicat atât în formele de cancer de colon sporadic
cât i în cele ereditare (Aggarwal și colab., 2014 ).
Chiar dacă încă nu se cunosc cu certitudine care ar fi mecani smele moleculare prin
intermediul cărora inflama ia degenerează spre o formă de cancer de colon, conform literaturii de
specialitate două astfel de mecanisme sunt presupuse a fi colita asociată cancerului(CAC) sau alte
forme de cancer colorectal (Aggarwal și colab., 2014 ).
În toate etapele tumorigenezei(ini iere, dezvoltare, progresie i metastazare) este sesizată în
mod cert implicarea celulelor imunitare distincte, citokinelor i a altor mediatori imuni ( Atreya i
Neurath, 2008 ).
Un subtip al cancerului c olorectal(CRC) care este asociat cu boala intestinului
inflamator(IBD) îl reprezintă CAC, însă în unele cazuri CAC poate prezenta asemănări cu diverse
tipuri de CRC, fără a semnala vreo asociere cu boala intestinului inflamator ( Feagins i colab.,
2009). Mecanismul de dezvoltarea a CRC i a CAC constă în acumularea de muta ii în oncogene i
în genele supresoare tumorale, care pot produce activarea semnalizării β-cateninei într-o manieră
aberantă(Figura 1.) (Terzić i colab., 2010 ).
Tranzi ia celulelor preneoplazice singulare spre clusterele de glande tubulare anormale de la
jonc iunea dintre colon i rect(aberrant crypt foci=ACF) i apoi spre adenom i carcinom colorectal
este mediată de calea de semnalizare β-catenină sau de alte componente ale acestei căi i de
muta iile în APC(o proteina care la om este codificată de gena APC). Produc ia de citokine
proinflamatorii care induc muta ii în oncogene i în genele supresoare tumorale (APC, p53, K -ras),
precum i diferitele mecanisme care generează o instabi litate genomică sunt trăsături definitorii ale
inflama ie cronice, în urma căreia survine CAC.
Dezvoltarea tumorii, progresia i metastazarea acesteia ob in condi iile propice datorită
inflama iei persistente, care activează proliferarea i facilitează proprită ile antiapoptotice ale
celulelor premaligne (Terzić i colab., 2010) .

6

Figura 1. Mecanismul de dezvoltarea a CRC i a CAC (Terzić i colab., 2010 )
GSK -β: kinaza glicogen sintazei -β; RNI: intermediari de azot reactivi; TGF: factorul de cre ștere transformant.

Atât în situa ia CRC sporadic cât i în CAC, căile de semnalizare i genetice care implică
(TGF) -β(factorul de cre tere transformant), β-catenina, Wnt, MMR(proteinele de reparare a
nepotrivirilor din ADN), K -ras i p53 prezintă modificări, c u toate că sincronizarea p53 i a APC(
adenomatous polyposis coli = o proteina care la om este codificată de gena APC) i activarea K -Ras
pot fi diferite între CRC i CAC ( Lakatos i Lakatos, 2008) , (Sheng i colab., 1998) .
Degradarea proteolitică a APC, a ctivarea β-cateninei i translocarea în nucleu reprezintă
rezultatul semnalizării dependente de Wnt, astfel celulele care con in muta ii de activare a căii Wnt
sau β-cateninei prezintă o susceptibilitate mai accentuată de a forma tumori decât muta iile ini iale
în celulele epiteliale sau în celulele stem normale ( Bienz i Clevers, 2000 ), (Korinek i colab.,
1997 ). Activarea KRAS ulterioară muta iilor survenite în APC i localizarea nucleară a β-cateninei
sunt precursoare dezvoltării CRC ( Phelps i colab., 2 009).
Pe de altă parte, nu numai inactivarea APC poate fi cauza activării i translocării β-cateninei
în nucleu, ci i activarea receptorului EP2 de către prostaglandina E2 (PGE 2), produsă în timpul
inflama iei acute i cronice ( Castellone i colab., 2005) .
Semnalizarea NF -kB activată în celulele inflamatorii i în celulele premaligne stimulează
exprimarea citokinelor care au rolul de a favoriza dezvoltarea tumorilor (Terzić i colab., 2010) .
NF-kB este un heterodimer format din subunită ile p50, p65 i IkBα, care se găse te în
citoplasmă, în timpul homeostaziei normale, sub o formă inactivată (Karin și Ben -Neriah, 2000) .

7
NF-kB reglează exprimarea diferitelor gene care joacă roluri critice în apoptoză, proliferare
i transformare, prin activarea sa datorată fosforilării i degradării IkB α în proteazom, urmată de
translocarea nucleară i de legarea la o secven ă consens specifică din promotorii acestor genele
(Karin și Ben -Neriah, 2000).
Rezisten a celulelor canceroa se la radioterapie i la chimioterapeutice survine în urma
activării lui NF -kB, totu i cre terea sensibilită ii acestor celule la terapiile men ionate ar putea fi
realizată printr -o strategie terapeutică care să vizeze inhibarea activării lui NF -kB(Wang și colab.,
1996).
Pe de altă parte un alt factor cu puternică influen ă în dezvoltarea CAC i CRC este
reprezentat de STAT3.
O manifestare de interes în patogeneza CRC o reprezintă activarea STAT3 care declan ează
exprimarea genelor antiapoptotice(BcI2, BcI -xL), a lui VEGF(codifică un factor proangioge), a
genele proliferative, putând induce i activarea prelungită a lui NF -kB (Terzić i colab., 2010) .

Stresul oxidativ

Echilibrul oxidativ al celulelor este men inut prin mecanisme enzimatice endogene, însă
poate fi afectat de factorii exogeni (Goodman i colab., 2008). Dezechilibrul dintre radicalii
liberi(ROS) i metaboli ii reactivi i eliminarea lor prin mecanisme de protec ie, ca antioxidan i,
poartă nume le de stres oxidativ (Durackova, 2009).
Speciile reactive de oxigen i azot(ROS/RNS) produc alterări asupra celulelor în timpul
metabolizării fiziologice a oxigenului. Datorită faptului că prezintă o consisten ă generoasă de acizi
grai polinesatura i, lipidele membranare i lipoproteinele sunt oxidate atât de ROS cât i de RNS,
speciile reactive de oxigen i azot, afectând de altfel toate macromoleculele(ADN, proteine).
(Mandal, 2017 ).
Un parametru biologic important care caracterizează starea redox celulară este reprezentat de
speciile reactive de oxigen, O2-, H2O2, ONOO- i OH·, având rol esen ial în semnalizarea celulară, în
procese biologice i în procese patologice ( Chen i colab., 2016 ).
Conform literaturii de specialitate, echilibrul dintre oxidan ii i antioxidan ii celulari este controlat
de căile de semnalizare redox, iar produc ia ROS crescută din celulele canceroase duce la răspunsuri
redox nefire ti (Caraglia i colab., 2011).

8
Starea redox a celulelor este reglată în principal de glutat ionul tripeptidic(GSH), acesta
contribuind la adaptarea oxodativă a celulelor canceroase, conferind acestor celule rezisten ă la
medicamente prin interac iunea lui cu ROS, prevenind deteriorarea ADN i a proteinelor ( Traverso
i colab., 2013 ).
Având în vedere cele men ionate mai sus i capabilitatea de a modula apoptoza, proliferarea
celulară i func ia imună, GSH poate fi considerat o intă veritabilă în terapia anticancer ( Lu, 2013 ).
Starea redox a celulelor este reglată în principal de glutationul tr ipeptidic(GSH), acesta
contribuind la adaptarea oxodativă a celulelor canceroase, conferind acestor celule rezisten ă la
medicamente prin interac iunea lui cu ROS, prevenind deteriorarea ADN i a proteinelor ( Traverso
i colab., 2013 ).
Având în vedere cele men ionate mai sus i capabilitatea de a modula apoptoza, proliferarea
celulară i func ia imună, GSH poate fi considerat o intă veritabilă în terapia anticancer ( Lu, 2013 ).
Factorii de transcriere redox(NF -kB, HIF, p53, PI3K, AP -1) pot afecta eficacita tea tratamentului
anticanceros prin inplica ii în angiogeneză, metastază, inflama ie, chemosensibilitate i apoptoză,
fiind asocia i în mod direct cu manifestările ROS exercitate în celulele canceroase (Polimeni i
Gazzano, 2014) .
Condi iile de stres oxidativ din micromediul canceros activează NF -kB, datorită eliberării
ROS(mesageri secundari în activarea NF -kB).
Inhibarea activită ii NF -kB poate fi relizată cu ajutorul antioxida ilor sau supraexprimarea enzimelor
antioxidante, cum ar fi catalaza i Gpx (Das și Vinazak, 2011) .
Factorul de transcriere AP -1 este constitutiv exprimat în afec iunile maligne, precum
cancerul de colon, care în urma activării prin intermediul kinazei c -Jun facilitează proliferarea i
transformarea celulelor tum orale, i reglează factorii de transcriere STAT3, p53 i HIF -1α
(Kunnumakkara și colab., 2008).
Pe de altă parte atât sinteza căt i activarea lui AP -1 poate fi indusă i de ROS, iar această
activare este implicată în carcinogeneza asociată cu inflama ia(cancerul de colon). Prevenirea
apoptozei este datorat ă produc iei de metaboli i în timpul proliferării celulare i se realiz ează prin
inducerea căilor sensibile redox, cum ar fi calea de semnalizare AP -1 i NF -kB (Reuter și colab.,
2010).
Rezisten a la terapie poate fi manifestată pe seama faptului că celulele canceroase dezvoltă
mecanisme de adaptare în urma modificărilor care perturbă echilibrul celular redox ( Trachootham i
colab., 2009 ).

9
Supraproduc ia ROS are efecte antagoniste în celulele sănătoase i în celulele canceroase.
Dacă în cazul celulelor normale nivelul de ROS crescut, amplifică instabilitatea genomică i
produce stresul oxidativ i carcinogeneza, în celulele canceroase ROS contribuie la apoptoza lor
(Wang i Yi, 2008 ). Acest lucru este asociat cu faptul că celulele canceroase prezintă o cantitate mult
mai mare de ROS fa ă de celulele sănătoase, cantitate acumulată pe baza unei disfunc ii
mitocondriale, a unui metabolism aberant sau pe baz a activării oncogenelor ( Pelicano i colab.,
2004 ). Având în vedere această diferen ă a nivelelor ROS din cele două tipuri de celule, este
explicabilă utilizare agen ilor generatori de ROS singulari sau în terapie combinată, ace tia
exercitând un efect cit otoxic, urmat de apoptoza celulelor maligne ( Cabello i colab., 2007 ).

Angiogeneza

Una dintre manifestările cancerului care trebuie inhibată în mod sus inut i rapid este
angiogeneza. Angiogeneza reprezintă fenomenul prin care pe parcursul dezvoltării tumorii este
antrenată neovascularizarea pe seama schimbărilor echilibrului dintre inductorii i inhibitorii de
angiogeneză (Folkman, 1971 ).
Perturbarea acestui e chilibru survine în urma supraproduc iei factorului de cre tere al endoteliului
vascular(VEGF) la nivelul esutului pe seama transcrierii genei modificate.
Creterea permeabilită ii vasculare, stimularea proliferării i migrării celulelor endoteliale,
men inându -se integritatea vasculară sunt efectele datorate legării VEGF la receptorii tirozin –
kinazici(VEGFR) ( Kim i colab., 1993 ).
Având în vedere studiul realizat pe cancerul de colon, s -a constatat că atât ligandul cât i receptorii
factorului de cre tere al endoteliului vascular sunt supraexprima i, iar prin inhibarea ligandului se
pot ob ine efecte antitumorale directe ( George i colab., 2001 ).
În vederea combaterii angiogenezei se disting atât agen i care intesc smnalizarea
receptorului VEGF, cât i agen i care intesc ligandul VEGF (Fan i colab., 2005), (Lesslie i colab.,
2006) .
O altă abordare de suprimare a angiogenezei constă în inhibarea căii receptorulului factorului
de cre tere epidermal(EGFR), care manifestă o diminuare a factorilor proang iogenici, printre care
VEGF i IL-8, având ca rezultat o scădere a densită ii microvasculare tumorale ( Perrotte i colab.,
1999 ). Factorul responsabil de activarea angiogenezei face parte din familia factorilor de cre tere
deriva i din plachete(VEGF -A, VEGF -B, VEGF -C, VEGF -D, VEGF -E), dintre care VEGF -A este

10
cel implicat în neovascularizare ( Shinkaruk i colab., 2003 ), (Ferrara, 2004 ). Receptorii tirozin –
kinazici ai ligandului VEGF, implica i direct în formarea vaselor de sânge sun t Flt-1 din clasa
VEGFR -1 i Flk-1 din clasa VEGFR -2 (Rmali i colab., 2007 ).
Dacă Flk -1 este implicat în traducerea semnalului de stimulare în celulă prin activarea
cascadei tirozin -kinazelor, Flt -1 are implicări în inducerea secre iei de citokine macrofage, în
inflama ie i în carcinogeneză ( Schwartz i colab., 2010 ).
Unul dintre cei mai puternici stimuli pentru exprimarea VEGF, surprins în cadrul tumorilor solide,
este factorul -1 inductibil de hipoxie(HIF -1), considerat i ca reglator al angiogene zei în hipoxie
(Mizukami i colab., 2007 ).
Pe de altă parte supravie uirea i proliferarea celulelor maligne este facilitată de transcrierea
constitutivă a chemokinelor tumorigene i angiogene modulate de NF -kB (Li și colab., 2005) .

Invazia i metastazarea celulelor tumorale

Metastazarea presupune diseminarea singulară sau a unor aglomerări mici de celule
canceroase prin vasele sanguine sau limfatice i extravazarea lor colateral în diferite organe ( Bui i
colab., 2015 ).
Dezvoltarea metastazel or poate fi limitată de intrarea într -o stare latentă reversibilă a celulelor
canceroase care supravie uiesc în urma diseminării, acestea fiind greu de eradicat ulterior datorită
rezisten ei lor la chimioterapie în compara ie cu celulele cancerigene primitive ( Luzzi i colab.,
1998 ).
În general, celulele imune i inflamatorii prezintă o distribu ie marginală în densitatea tumorilor
avansate i metastazate, unde are loc i invazia, iar etapele cheie ale metastazării sunt influen ate de
micromediul infl amator ( Laghi i colab., 2009), ( Wu i Zhou, 2009 ).
Tranzi ia epitelial -mezenchimală(EMT), reprezintă prima etapă a metastazării i este
caracterizată de invazia celulelor canceroase în membrana bazală, celule a căror motilitate a fost
crescută prin dobând irea unor caracteristici fibroblastice, care reu esc astfel să ajungă la vasele de
sânge eferente sau la cele limfatice ( Kalluri i Weinberg, 2009 ).
Pierderea expresiei E -caderinei de către celulele epiteliale maligne caracterizează EMT, această
etapă fiin d reglată de TGF -β (Xu i Pasche, 2007 ).

11
Chiar dacă β-catenina din celulele canceroase de colon a fost activată, supraexprimarea ligandului
pentru receptorii Wnt, Fzd7, conferă motilitate ridicată i capacită i metastatice acestor celule în
scopul tranzi iei epitelial -mezenchimale ( Ueno i colab., 2009 ).
Pe de altă parte EMT poate fi influen at de activarea căii de semnalizare NF -kB i/sau
STAT3, dar i de citokinele proinflamatorii( IL -1, TNF -α, HIF-1α, IL-6), aceste citokine având
sarcina de a activa fa ctorii de transcriere care reglează EMT ( Wang i colab., 2009 ), (Yang i
Weinberg, 2008 ).
Metastazarea celulelor cancerului de colon este favorizată de stabilizarea Snail(factorul de
transcriere care reglează EMT), prin intermediul semnalizării TNF -α (Wu i colab., 2009 ).
Aciuni antitumorigene importante asupra celulelor metastatice singulare, dar i asupra unui efect
metastatic secundar slab sunt surprinse în cazul unor citokine produse de sistemul imunitar ( Lin i
Karin, 2007 ).
Mecanismele prin care semnalizarea CXCR4 reglează metastazarea sunt atrac ia chemotactică a
originilor metastatice i stimularea neoangiogenezei tumorale ( Schimanski i colab., 2008 ).
Un actant important în stimularea motilită ii celulelor canceroase în vederea pregătirii ni ei
pre-metastatice este receptorul tirozin -kinazic din clasa VEGFR -1, Flt -1 (Lesslie i colab., 2006 ).
Procesul de formare a ni ei pre -metastatice constă în producerea fibronectinei de către fibroblaste,
aceasta reprezentând o intă pentru migrarea celulelor progenitoare hematopetice(monocite,
macrofage) care con in Flt -1. Celulele tumorale vor fi mobilizate ulterior i li se va conferi
motilitatea necesară pentru metastazare (Kaplan i colab., 2005), (Kaplan i colab., 2006).

1.3. Strategii terapeutice în cancerul de colon

1.3.1. Chimioterapie, radioterapie, rezectie chirurgicala

În vederea tratării cancerului de colon prima etapă este rezec ia chirurgicală, urmată de
chimioterapie, imunoterapie i radioterapie (Ahmad și colab., 2015) . Dei rezec ia tumorală, urmată
de chimioterapie este cea mai utilizată strategie în terapia cancerului, această strategie are de cele
mai multe ori un efect terapeutic slab i efecte toxice asupra celulelor sănătoase, deoarece
majoritatea chimiterapeuticelor nu pot să distingă celulele canceroase de cele sănătoase (Zhang și
colab., 2016).

12
În terapia carcinomului de colon sunt utilizate căteva chimioterapeutice care prezintă atât
efecte anticancerigene dar care vin i cu efecte toxice colaterale, printre acestea se numărându -se
oxaliplatina, 5 -fluorouracilul, irinotecanul.
Oxaliplatina este un medicament care are o activitate antitumorală puternică în cancerul de
colon, manifestată prin împiedicarea replicării i transcrierii AD N prin formarea legăturilor crosslink
între două resturi de chinină adiacente sau o guanină i o adenină, însă prezintă efecte secundare
semnificative în cazul dozelor cumulative(disfunc ia rinichilor, ototoxicitate, neutropenie) (Li și
colab., 2007) .
Irinotecanul este un derivat semisintetic al camptotecinei utilizat în cancerul de colon
metastatic, având efecte terapeutice bune, dar i câteva efecte secundare slabe, cum ar fi diareea
neutropenia (Fuchs și colab., 2006 ).
5-Fu este un chimioterapeutic ce inhibă sinteza ADN i ARN, prezentând efecte secundare
precum stomatita, diareea, neutropenia i eritrodisestezia palmar -plantică(sindromul "mâna -picior")
(Parker și Cheng, 1990) .
Alte strategii terapeutice în cancerul de colon metastatic constau în uti lizarea anticorpilor
monoclonali Cetuximab (Erbitux) și Panitumumab (Vectibix) care ac ionează asupra factorului de
cretere epidermal, însă aceste strategii prezintă i efecte secundare cum ar fi diareea, febra,
oboseala, acneea i presiune arterială scă zută (Carethers, 2008) .
Radioterapia se bazează pe utilizarea radia iilor X i poate fi aplicată atât înainte cât i după
rezec ia chirurgicală pentru a preveni recidiva acestei afec iuni sau metastazarea, însă prezintă i
efecte secundare cum ar fi iritarea colonului, a pielii, grea ă, iritarea vezicii urinare (Tepper, 1983) .

1.3.2. Terapia cu curcumină și doxorubicină

Curcumina

Curcumina(Cur) este un constituent polifenolic alimentar al plantei Curcuma longa (Fan i
colab., 2013) i, dei este utilizată ca remediu natural încă din istorie, fără să -i fie cunoscute toate
proprietă ile farmacologice, în prezent se tie că aceasta prezintă activită i antimicrobiene,
antiinflamatorii, antiangiogene i anticarcinogene, func ii neuro -protectoare, func ii cardio -, nefro -,

13
miocardio -protectoare, i de suprimare a trombozei, activită i anti -reumatice, hipoglicemice i
activitate ancancerigenă (Ahmad i colab., 2014).
Curcumina sau diferuloilmetanul reprezintă un compus proapoptotic care atrage interesul în
terapia cancerului, fiind capabilă să intească mai multe căi de semnalizări (Li i colab., 2007).
Acest compus polifenolic este format dintr -un amestec de diferuloilmetan ( ~77%), demetoxi
Curcumină (~17%) i bisdemetoxi Curcumină (~6%) (Ahmad i colab., 2015).
În formă liberă, Cur este slab absorbită în tractul gastrointestinal, i prin urmare eficacitatea
sa clinică poate fi limitată, însă încapsularea acesteia în nanopart icule, ar permite o administrare
sistemică (Li i colab., 2007).
În diferite celule canceroase s -a observat că Cur ac ionează ca un chemosensibilizator în suprimarea
supraexprimării P -gp, Bcl -2, HIF -1α pentru a anula MDR (rezisten a la medicamente), inhibâ nd
proliferarea celulară i inducând apoptoza într -o manieră dependentă de doză (Xu i colab., 2013).
Conform literaturii de specialitate, pentru a îmbunătă i terapia cancerului, datorită
proprietă ilor Curcuminei, o variantă avantajoasă o reprezintă admin istrarea simultată a acesteia cu
diver i agen i chimioterapeutici, cum ar fi Paclitaxel, Doxorubicină, 5 -flurouracil, Cur fiind un
agent netoxic care potențează acțiunea acestor compuși chimioterapeutici (Bava și colab., 2004).
Curcumina ac ioneză în prevenirea cancerului prin perturbarea ciclului vicios al produc iei constante
de specii reactive de oxigen (ROS), responsabile de un micromediu puternic oxidativ care
facilitează proliferarea tumorilor (Das iVinayak, 2011). Totodată, aceasta prin divers ele ei
proprietă i biologice manifestă i un efect de suprimare a factorului nuclear kB i unul inhibitor
angiogenic (Aggarwal i colab., 2003), însă totu i îi este limitată aplicarea clină, deoarece prezintă o
biodisponibilitate scăzută (Li i colab., 200 7).
Pe lângă poten ialul Curcuminei de a modula factorul NF -kB, aceasta mai modulează i alte
căi de semnalizare precum AP-1, P-gp, MRP -1, MRP -2, glutation, protein kinaza C, ATPazele,
ErbB2, alpha -1 acid glicoproteina, COX -2, MMP, Ciclin D1, etc., conferindu -i acesteia activită i
multi -terapeutice, mai ales atunci când este încapsulată în nanotransportori (Anand i colab., 2008).
Pe de altă parte Cur este capabilă i să suprime exprimarea receptorilor de estrogen i a
receptorului factorului de cre tere epidermică (EGFR), ace tia fiind factorii de ce tere asocia i
cancerului (Kunnumakkara i colab., 2008).

14

Figura 2. Mecanismele de acțiune ale Curcuminei în terapia cancerului (adaptată după Ahmad și colab., 2015)

Datorită hidrofobicită ii sale puternice, Cur este imposibil să fie administrată intravenos, de
aceea încapsularea acesteia în nanotransportori îi conferă maleabilitatea necesară pentru a putea fi
administrată intravenos, fără să -i fie atenuate proprietă ile antitumorale (Li i colab., 2005).
Din punct de vedere molecular capacitatea Curcuminei de a inhiba cre terea tumorilor se
datorează efectelor acesteia asupra genelor apoptotice, moleculelor de semnalizare celulară,
reglatorilor de angiogeneză i a factorilor de transcriere, factorul NF-kB fiind un mediator principal
prin intermediul căruia Cur afectează aceste căi (Li i colab., 2007).
Dei are proprietă i anticancerigene, aplicarea terapeutică a Curcuminei este împiedicată de
eliminarea sistemică rapidă, de absorb ia scăzută, de sol ubilitatea acesteia scăzută i de
biodisponibilitatea redusă (Ahmad i colab., 2015).
Amestecarea, dizolvarea, sau complexarea Curcuminei cu diferite tipuri de fosfolipide îi
conferă o capacitate de absorb ie prelungită a acesteia ( Yallapu i colab., 2012 ).
O modalitate simplă de distrugere a factorului restrictiv al Curcuminei este aceea de a -i
crete solubilitatea în apă, de a -i îmbunătă ii biodisponibilitatea, de a o proteja de degradarea la pH

15
alcalin i de metabolismul puternic i de a -i poten a capa citatea de intire a celulelor canceroase (
Ahmad i colab., 2015).
Aa cum s -a prezentat anterior, biodisponibilitatea Curcuminei fa ă de terapia cancerului
poate fi îmbunătă ită semnificativ prin încapsularea acesteia în nanotransportori. Conform literat urii
de specialitate, s -au proiectat diferite tipuri de transportori terapeutici, cum ar fi nanosuspensii,
nanoemulsii, conjugate polimerice, micelii polimerice, nanoparticule lipidice solide (SLNP),
lipozomi, nanoparticule polimerice, tocmai pentru ob inerea acestei facilitări ( Lee i colab.,
2014),( Yallapu i colab., 2014 ).
Curcumina este capabilă să interac ioneze cu ADN, ARN, factorii de cre tere, factorii de
transcriere i cu multiple proteine care sunt implicate în calea de transduc ie a semnalului c elular
(Salem i colab., 2014),(Gupta i colab., 2013 ).
Curcumina poate să ac ioneze prin două tipuri de mecanisme (Shezad, Lee și colab., 2013) :
– intrinsec (mitocondrial);
– extrinsec (mediat prin Fas (receptorul de deces pe suprafa a celulelor)).
Activarea supresorului p53 ini iază mecanismul intrinsec de ac iune al Curcuminei. Favorizarea
apoptozei prin formarea de pori în membrana mitocondrială se datorează activării BcI -2 i proteinei
x asociate cu BcI -2, prin suprareglarea lui p53 ( Salem i colab., 2014).
Conform studiului realizat de Youns M. i Fathy G. M. proliferarea poate fi inhibată i
apoptoza poate fi indusă prin mecanismul extrinsec de ac iune al Curcuminei mediat prin activarea
receptorului TNF ( Youns i Fathy, 2013 ).
Conform studiulu i de cercetare realizat de Chuang i colab. s -a observat că prin tratarea
oarecilor cu HCC (carcinom hepatocelular), indus de dietilnitrozamină (DEN), cu Curcumină,
apare un efect chemopreventiv ( Chuang i colab., 2000).
Pe de altă parte, asupra celulelor HCC umane Cur are capacitatea de a suprima proliferarea
acestora, scăzând exprimarea β-cateninei (C -myc, VEGF) prin intermediul căii de semnalizare Wnt (
Xu i colab., 2013).
Potrivit rezultatelor ob inute de Das i Vinayak, în studiul realizat pe oarecii purtători de
DL (Dalton’s lymphoma), Cur inhibă stresul oxidativ prin inhibarea procesului de carbonilare
proteica în micro -mediul cancerului, în ficatul acestora (Das i Vinayak, 2011).

16
Studiul de cercetare realizat de Li i colab. pe celulele de carcinom pancreatic a subliniat
faptul că Cur încapsulată în lipozomi suprimă legarea lui NF -kB i scade exprimarea produselor
genice reglate de NF -kB, incluzând ciclooxigenaza -2 i interleukina -8, acestea fiind implicate în
creterea/ invazia tumorală ( Li i colab., 2005).
În urma unei analize famacologice s -a demonstrat că Cur are proprietă i tarapeutice naturale
foarte bune pentru cancerul de colon, fiind foarte bine tolerată de organism, având o toxicitate
nesemnificativă chiar i în cazul unor doze ma ri administrate oral ( Mohanty i colab., 2012 ).
Pentru o biodisponibilitate semnificativ mai mare a Curcuminei, o abordare care prezintă
efecte antitumorale atât in vitro cât i in vivo împotriva cancerului colorectal i ac iune
antiangiogenă, cel pu in si milare sau chiar mai bune decât cele ale oxaliplatinei, o reprezintă
încapsularea Curcuminei în lipozomi. În studiul pe xenogrefele murine subcutanate de Colo 205 i
de Lovo efectele supresive ale Curcuminei lipozomele asupra tumorii au fost egale cu sau mai mari
decât cele ale oxaliplatinei ( Li i colab., 2007).
Un studiu in vitro, realizat pe liniile celulare de cancer de colon uman HCT116 i HCT15
care exprimă fenotipul MDR (rezisten ă la medicamente), a arătat că formularea lipozomală a
Curcuminei prezintă efecte mai puternice împotriva acestor linii celulare decât Cur individuală
(Pandelidou i colab., 2011).
Un efect sinergetic între Cur lipozomală i oxaliplatină în inhibarea dezvoltării cancerului
colorectal uman a fost demonstrat de transportor ul lipozomal ce con inea amestecul dintre cele două
medicamente ( Li i colab., 2007).
O altă abordare de încapsulare sunt micelele Cur/MPEG -PCL care eliberează lent Cur in
vitro, iar in vivo dimensiunea mică i înveli ul hidrofil PEG conferă micelelor Cur/ MPEG -PCL un
timp de circula ie prelungit după administrarea sistemică i o eliberare lentă a Curcuminei, ceea ce
contribuie la îmbunătă irea t 1/2 i AUC acesteia. In vitro, atât Cur liberă cât i micelele Cur/MPEG –
PCL prezintă o citotoxicitate clară în cel ulele C26 (carcinomului de colon), iar in vivo s -a constatat
că aplicarea sistemică a micelelor Cur/MPEG -PCL inhibă cre terea carcinomului de colon C26
subcutanat (Gou și colab., 2011).

17
Doxorubicina

Doxorubicina(Dox) este un antibiotic antraciclinic eficient în terapia cancerului, însă
aplicarea clină a acesteia a fost restric ionată datorită posibilită ilor sale terapeutice restrânse i a
dezvoltării MDR (rezisten ă la medicamente) ( Deepa i colab., 2014 ). Din punct de vedere
terapeutic restric ionarea acesteia survine în urma citotoxicită ii induse prin generarea speciilor
reactive de oxigen. (Yuan i colab., 2013)
Clorhidratul de doxorubicină este un agent chimioterapeutic a cărui efect apoptotic se
datorează capacită ii de a interac iona cu A DN nuclear prin intercalare i inhibarea biosintezei
macromoleculare (Friesen i colab., 2008), (Kim i colab., 2011).
Dox prezintă o tendin ă inerentă de a se transloca în nucleu, acumulându -se efectiv aici prin
formarea unui complex DOX -proteazom (Minott i i colab., 2004), (Kiyomiya i colab., 2001).
Anterior translocării în nucleu i formării acestui complex, Dox liber penetrează membrana
plasmatică pe cale nespecifică, prin interac iuni electrostatice i hidrofobe cu fosfolipidele
(Speelmans i colab., 1997).
Chiar dacă înveli ul nuclear prezintă pori care permit difuzia moleculelor mici, de la i
dinspre citosol, chimioterapeuticele trebuie să fie nucleotropice pentru o acumulare predominantă în
nucleu i nu în citosol (Tonini i colab., 1999).
În veder ea controlării citotoxicită ii Dox i evitării distribuirii ei în esutul cardiac s -au
abordat diferite sisteme de nanotransportori care să contribuie facil în administrarea acesteia
(Augustin i colab., 2016).
Efluxul Doxorubicinei dependet de energia di n celulele tumorale, eflux mediat de
glicoproteina P(P -gp), proteina 1 asociată rezisten ei la medicamente(MRP1), topoizomeraza
II(Topo II) i glutation transferaza(GST -Π) reprezintă cauza rezisten ei la medicamente (MDR) a
celulelor canceroase manifestată vis-a-vis de mecanismul de ac iune a Dox asupra acestora ( Li i
colab., 2007).
Administrarea unei doze mari de Dox poate conduce la evitarea MDR, însă aduce cu sine o
manifestare toxică acută(mielosupresie i toxicitate gastro -intestinală), dar i o cardi otoxicitate
cumulativă (Pramanik i colab., 2012 ).
Pe de altă parte, conform studiului realizat de Cuvier i colab., nanosferele încărcate cu
Dox(Dox -NS) evită MDR manifestat de celulele tumorale i furnizează o concentra ie mare de Dox
la citosol celular i în nucleu ( Cuvier i colab., 1992).

18
Pentru terapia cancerului de sân secundar chemorezistent (Lee i colab., 2013 ), dar i pentru a
reduce cardiotoxicitatea prin acumularea preferen ială a medicamentului în situsul tumorii la
oarecii cu carcinom hepatocelular H22 (Yuan i colab., 2013), s -a utilizat ca transportor albumina
serică umană.
Pentru înlesnirea trecerii Dox prin membrana nucleară în compara ie cu medicamentul
neîncapsulat, s -a dezvoltat un sistem de nanoparticule pe bază de chitosan. Astfel, ac iunea Dox prin
intermediul acestui sistem a manifestat o citotoxicitate de 300 de ori mai mare împotriva celulelor
canceroase umane i o eficacitate in vivo crescută considerabil împotriva osteosarcomului
(Friedhuber i colab., 2014).
Pentru tratamentul cancerului de colon o solu ie veritabilă o reprezintă încapsularea Dox în
nanovectorii ob inui prin reasamblarea lipidelor derivate din ghimbir (GDNV), ace tia prezentând
un profil de eliberare a medicamentului dependent de pH. GDNV modificate prin conjugarea cu un
ligand de intire, acidul folic, au îmbunătă it efectele Doxorubicinei in vivo asupra tumorilor de
colon C26, i anume inhibarea proliferării tumorii, în compara ie cu medicamentul administrat
neîncapsulat ( Zhang i colab., 2016).
Conform studiului realizat de Nowicka i colab., nanoparticulele magnetice nu au redus
capacitatea Doxorubicinei de a intercala ADN dublu catenar, câmpul magnetic garantând furnizarea
eficientă a acesteia, eliberarea ei având loc la o valoare a pH -ului apropiată de cea a celulelor
tumorale, i anume 5.8 (Nowicka i colab., 2009), (Nowicka i colab., 2013).
Potrivit rezultatelor ob inute de Augustin i colab., în urma studilui realizat pe celulele
HT29, sistemul compus din nanoparticule magnetic e de oxid de fier(NP) care încapsulează Dox
(Dox -NP) adsoarbe proteinele din mediul de cultură al celulelor, astfel conferind o citotoxicitate mai
mare acesteia în compara ie cu Dox neîncapsulat. Pe de altă parte, complexul Dox -NP a penetrat
celulele cance roase prin endocitoză, cu ajutorul mecanismului numit „Trojan horse”, astfel inducând
efecte celulare similare cu cele ale Dox în monoterapie cum ar fi inhibarea ciclului celular în faza
G2/M urmată de apoptoză i necroză intârziata (Augustin i colab., 2016).
Citotoxicitatea Dox mai poate fi îmbunătă ită cu ajutorul unui tip de micele MPEG -PCL în
formă de stea (SSMPEG -PCL), dezvoltat astfel încât încapsularea Dox să se realizeze prin auto –
asamblare indusă de pH. Realizându -se un test al absorb iei celula re al acestui medicament prin
citometrie de flux, s -a observat că celule C26 prezintă un grad mai mare de absorbi ie a Dox atunci
când este încapsulată în micelele SSMPEG -PCL decât în cazul în care aceste celule au fost tratate
cu Dox liber, neîncapsulat ă. Concomitent, rezultatele studiului in vivo pe oarecii BALB/c cu

19
aceea i abordare de Dox încapsulată în SSMPEG -PCL rezumă faptul că aplicarea sistemică a acestei
terapii a avut efecte mai accentuate de inhibare a cre terii carcinomului de colon C26 com parativ cu
terapia cu Dox neîncapsulat (Gao i colab., 2013).
Încă o manifestare a efectelor Dox poate fi surprinsă în situa ia încapsulării acesteia înntr -un
sistem de nanoparticule de siliciu mezoporoase(MSN) func ionalizate cu acid hialuronic (HA)
modif icat cu biotină, sistem de livrare intită i receptiv la hialuronidază(HAase). Ac iunea Dox in
vitro este influen ată în mod direct de prezen a biotinei i a HAase, prin faptul că acestea îi
accelerează eliberarea din sistemul de livrare ( Zhang, Xu i colab., 2016).
Dei are o ac iune covâr itoare chimioterapeutică, Dox prezintă efecte secundare severe
printre care se numără trombocitopenie, leucopenie, toxicită ii gastrointestinale i anemie ( Zhang i
colab., 2016 ).

Curcumina i Doxorubicina coîncapsulate

Datorită eterogenită ii celulelor canceroase chimioterapia asociată a devenit un regim
standard pentru tratarea pacien iilor cu diferite tipuri de cancere, însă acest tip de chimioterapie
combinat cu medicamente care au proprietă i distincte , cum ar fi solubilitatea, necesită în general
utilizarea unor transportori multipli sau a unor solven i, acest lucru limitând probabilitatea de
furnizare simultană ( Sun i colab., 2014 ). Combina iile de doi sau mai mul i agen i terapeutici pot
depă i toxi citatea i suprima alte efecte secundare care limitează utilitatea mai multor medicamente,
fie prin contracararea compensării biologice, fie prin accesarea mecanismelor multi -intă specifice
contextului ( Kaelin , 2005), ( Lehár i colab., 2009).
Dei Dox i Cur sunt medicamente care ac ionează prin mecanisme diferite împotriva
cancerului ( Jagetia i Aggarwal, 2007 ), (Lown, 1993 ), studiile au arătat că terapiile care combină
Dox cu Cur cresc rata de regresie a tumorii comparativ cu aceste medicamente administ rate
individual ( Duan i colab., 2012 ), (Goel i Aggarwal, 2010 ). Administrarea concomitentă a două sau
mai multe medicamente poate reduce dozajul fiecărui medicament i poate îmbunătă i indicele
terapeutic al medicamentelor individuale, ducând la o activi tate anticancerigenă îmbunătă ită (Eldar –
Boock i colab., 2013).
Chiar dacă Dox i Cur se numără printre cei mai eficien i agen i anticancerigeni, ac iunii lor
le sunt asociate efecte secundare sistemice, precum nefrotoxicitatea, grea a i emeza (Wang i

20
colab., 2013). Pentru a evita astfel de efecte secundare sistemice, Wang i colab. au dezvoltat un
sistem de eficientizare a ac iunii anticancerigene a Dox i Cur, asupra celulelor KHOS din linii
celulare OS(osteosarcom) umane i in vivo pe xenogrefe de celule KHOS murine, prin
coîncapsularea lor în LPN(nanoparticule polimerice acoperite cu lipide biodegradabile), astfel
proliferarea tumorală fiind puternic întârziată. Atât in vitro cât i in vivo, în situa ia
osteosarcomului, ac iunea antiangiogenă a Cur în sinergie cu efectul apoptotic al Dox, facilizate de
sistemul de coîncapsulare bazat pe LPN au demonstrat o eficien ă net superioară comparativ cu
tentativele de administrare a celor două medicamente neîncapsulate ( Wang i cola b., 2016 ).
Pe de altă parte, coîncapsularea Dox i Cur în micelele mPEG -PCL(Dox -Cur-M) a dus la un
progres remarcabil atât în activită ile citotoxice cât i în efectele apoptotice, comparativ cu
încapsularea individuală în micele a acestor medicamente la c oncentra ii echivalente, acest progres
fiind atribuit în special absorb iei celulare îmbunătă ite a Dox, prin intermediul Cur. Aceste rezultate
au fost observate atât in vitro pe celulele L929 cât si in vivo pe modelul subcutanat de tumoră
mamară 4T1 (Sun i colab., 2014). I n vitro, pe celulele L929 atât Cur cât i Dox au fost eliberate din
micelele Dox -Cur-M într -un mod controlat i sus inut. Această caracteristică este favorabilă și
pentru Dox -Cur-M și în cazul administrării in vivo deoarece cei doi agenț i terapeutici ar fi mai puțin
solubilizați în timpul circula iei înainte de a ajunge în tumoră, eliberarea efectivă având loc în
esuturile tumorale (Sun i colab., 2014).
Conform studiului de cercetare realizat de Wang i colab., coîncapsularea Dox i a Cur în
lipozomi cu timp de eliberare prelungit (Dox -Cur-LCL) a conferit un efect antitumoral mai
accentuat Doxorubicinei, în compara ie cu alte preparate bazate pe Dox ( Wang i colab., 2011).
Un profil de eliberare sus inut i o eficacitate mare a încapsul ării sunt trăsăturile definitorii
pentru nanoparticulele încărcate cu Dox i Cur (Dox -Cur-Np), sistem de nanotransportori utilizat în
terapia cancerului ( Zhao i colab., 2015).
Avantajul coîncapsulării Dox i Cur în nanotransportori(nanoparticulele lipozom ale, PLGA, micelii
MPEG -PCL i nanoparticulele chitosan) a fost subliniat în mai multe studii cu privire la tratarea
celulelor canceroase. În aceste studii, în urma tratamentului cu un astfel de sistem nanotransportor,
s-au raportat efecte apoptotice cresc ute i anularea MDR ( Misra i Sahoo, 2011), ( Wang i colab.,
2013 ).
Conlucrarea eficientă a Cur cu Dox a fost sesizată în studiul realizat de Qian i colab., care
au raportat o cre tere a apoptozei induse, în tratarea celulelor HepG2(celule hepatice umane) (Qian
i colab., 2011).

21
Conform unui alt studiu realizat de Misra i Sahoo, coformularea Dox i Cur în
nanoparticulele poli -(D, L -lactid -co-glicolidă) poate suprima dezvoltarea MDR în celulele leucemiei
cronice milogene umane (Misra i Sahoo, 2011).

1.4. Terapia țintită

Trăsăturile fizice distincte ale tumorilor care permit acestora să reziste abordărilor terapiei
tradi ionale împreună cu complexitatea sistemului biologic reprezintă obstacole mari în vederea
aplicării unei strategii eficiente de tratament specifică unui situs (Sriraman și colab., 2014).
Datorită proprietă ilor fizico -chimice ale chimioterapeuticelor, problemelor legate de toxicitatea lor,
dar i a capacită ii acestora de a inti orice celulă care se divizează rapid în organism, ad ministrarea
sistemică a acestora este limitată.
Pe de altă parte s -a constat că doar o cantitate mică din doza administrată ajunge la locul
intă, astfel survenind complica ii i anume dezvoltarea rezisten ei la medicamente, tocmai datorită
faptului că tum orile sunt expuse la cantită i limitate de medicament. Limitările eliberării
medicamentelor au fost eludate, datorită progreselor din domeniul furnizării medicamentelor, i
anume prin dezvoltarea nanoparticulelor(NP) (Sriraman și colab., 2014).
Administra rea intravenoasă a nanoparticulelor reprezintă un traseu fiabil și rapid, care
permite distribuirea completă prin circulația sistemică, însă complexitatea sistemului in vivo care
provoacă multiple bariere biologice împiedică eliberarea medicamentelor din N P în tumorile solide
(Chrastina i colab., 2011 ).
Ajunse în circula ia sistemică, NP pot fi recunoscute de către celulele sistemului fagocitar
mononuclear(MPS) i apoi eliminate din circula ie, acumulându -se în ficat, procese ce au loc după
ce acestea au fost opsonizate de proteinele din sânge ( Hume i colab., 2006 ).
A doua barieră biologică, ce trebuie depă ită de NP care au evitat eliminarea de către MPS, este
extravazarea lor eficientă din circula ie (Fig. 3), dincolo de înveli ul endotelial spre microm ediul
tumoral ( Malik i colab., 1989 ).
Intersti iul tumoral caracterizat prin presiune ridicată a fluidului intersti ial, pH scăzut, oxigenare
scăzută, prezen a celulelor musculare netede, fibroblastele asociate cancerului, matricea
extracelulară, reprezin tă pentru NP penultima barieră biologică ( Rabanel i colab., 2012 ).

22

Figura 3. Extravazarea nanoparticulelor din sistemul circulator în interstițiul tumoral (adaptată după Sriraman și colab.,
2014)

Pentru o eliberare intracelulară eficientă a agentului chimioterapeutic, NP extravazate din
circula ia sistemică, trebuie să fie capabile să depă ească ultima barieră biologică reprezentată de
celulele tumorale i de mecanismele intracelulare (Sriraman și colab., 2014).
Caracteristicile fizico -chimice ale NP ( eterogenitatea suprafe ei, forma, dimensiunea i
sarcina) sunt importante în vederea evitării fagocitozei acestora survenite în urma formării
complexului proteine -NP prin opsonizare ( Aggarwal i colab., 2009 ).
În vederea ob inerii NP cu un timp de circula ie în sânge prelungit, prin evitarea barierei MPS, s -a
aplicat o strategie de modificare a suprafe ei NP cu polimeri ( Storm i colab., 1995 ). În acest sens au
fost demonstrate avantajele abordărilor care implică acoperirirea NP cu polietilenglicol(PEG) ( Zhu
i colab., 2012 ).
Metaloproteinazele matriciale(MMP) mediază proteoliza matricei extracelulare, în urma
căreia este stimulat procesul de angiogeneză, acestea fiind implicate în cancerele metastatice în
stadii evoluate ( Stetler -Stevenson i colab., 1993 ).
Distribu ia în micromediul tumoral, a nanoparticulelor încărcate cu chimioterapeutice se
realizează prin intersti iul tumoral, datorită fluxului sanguin prin convec ie bazată pe un gradient de
presiune sau prin difuzie pe baza unui gradient de concentra ie (Fukumura i Jain, 2017 ).

23
Presiunea crescută a fluidului intersti ial(IFP) se datorează lipsei de drenaj limfatic provocată de
distribu ia neuniformă a vaselor limfatice i eterogenită ii mari produse în fluxul sanguin vascular
(Junttila i de Sauvage, 2013 ).
Datorită faptului că nanomaterialele se încadrează într -o gamă de dimensiuni similare
structurilor macromoleculare i proteinelor din celulele vii, acestea facilitează furnizarea
medicamentelor profitând de avantajele mecanismelor celulare existent e. Nanoparticulele dobândesc
printr -o formulare corectă câteva caracteristici unice, cum ar fi o dizolvare rapidă, o aderen ă sporită
la suprafe ele biologice, o sulubilitate de satura ie crescută, cu ajutorul cărora asigură o ac iune
rapidă i o bidispon ibilitate îmbunătă it medicamentului încapsulat în interiorul lor ( Riehemann i
colab., 2009 ).
În vederea realizării intirii pasive i a intirii active se pot modifica cu u urin ă
caracteristicile i dimensiunea nanoparticulelor. Pentru o direc ionare sp ecifică, o eficacitate
terapeutică crescută i efecte secundare reduse, NP pot fi func ionalizate cu liganzi de
intire(anticorpi, aptameri) sau pot fi folosite NP magnetice, astfel fiindu -le conferită capacitatea de
a controla i de a sus ine eliberarea medicamentului la sau în situsul localizat, modificând distribu ia
i eliminarea ulterioară a medicamentului ( Rabanel i colab., 2012 ).
Pentru a proteja medicamentele sau pentru a le fi mascate proprietățile farmaceutice
nefavorabile sau a le fi înlocuite cu cele ale nanotransportorilor, aceștia pot fi dezvoltați astfel încât
medicamentul să fie absorbit sau conjugat pe suprafața particule lor, să fie dizolvat în matricea
particulei sau să fie încapsulat în interiorul polimerului/lipidului. Pe de altă parte, efectul de
permeabilitate și retenție îmbunătățite(EPR) conferă nanotransportorilor capacitatea de a se acumula
preferențial în situsur ile tumorale (Bamrungsap i colab., 2017).
Coform celor discutate mai sus, nanotransportorii oferă avantaje importante în terapia
cancerului: aficacitate crescută(datorită îmbunătățirii biodistribuției și farmacocineticii); diminuarea
toxicității; efecte a dverse scăzute(datorită acumulării specifice în situsul tumoral); creștera
stabilității medicamentelor hidrofobe (Emerich i Thanos, 2006).

24
1.4.1. Tipuri de strategii de țințire

În vederea ob inerii unei furnizării eficiente a medicamentelor, atunci când se dezvoltă
nanotransportorii se urmează două criterii importante (Cho i colab., 2008) :
depă irea barierelor biologice i direc ionarea specifică a medicamentelor la situsurile
tumorale după administrare, astfel încât să nu existe pierderi mari din volumul i activitatea
lor în circula ia sangvină;
eliberarea controlată a formei active i diminuarea sau chiar anularea efectelor nocive asupra
esuturilor sănătoase.
Îmbunătă irea calită ii vie ii i cre terea supravie uirii pacien ilor au fost ob inute în urma
aplicării a două strategii de intire în terapia cancerului (Sinha i colab., 2006) :
intirea activă;
intirea pasivă.

Figura 4. Țintirea activă vs. Țintirea pasivă (adaptată după Farokhzad și Langer, 2009)

intirea pasivă

O strategie care permite acumularea selectivă a nanomedicamentelor în esuturile tumoarele
este reprezentată de intirea pasivă, intire ce se bazează pe carac teristicile patofiziologice ale
vaselor tumorale ( Cho i colab., 2008 ).

25
În vederea furnizării oxigenului i substan elor nutritive pentru dezvoltarea masei tumorale,
sunt cruciale recrutarea de noi vase de sânge sau reorientarea celor existente în apropierea masei
tumorale, astfel sporind cre terea celulele canceroase ( Carmeliet i Jain, 2000 ).
Efectul îmbunătă it al permeabilită ii i reten iei(EPR) se datorează unui dezechilibru produs
de reglatorii angiogeni(factorii de cre tere i metaloproteina zele matricei), determinând ca vasele de
sânge să fie dezorganizate și dilatate cu un număr mare de pori rezultați în urma joncțiunilor mărite
dintre celulele endoteliale și care compromite drenajul limfatic . Mai mult decât atât migrarea
macromoleculelor c u diametrul de până la 400 nm în micromediul tumoral este favorizată prin
efectul EPR (Sinha i colab., 2006).
Atât micromediul tumoral, care este diferit de cel al celulelor sănătoase cât i efectul de
permeabilitate i reten ie îmbunăta ită(EPR) facilite ază intirea pasivă. Utilizarea lipozomilor
acoperi i cu un polimer sintetic pentru a proteja medicamentele de distrugerea imună, în terapia
cancerului reprezintă o strategie bună care se încadrează în intirea pasivă (Kubik i colab., 2005).
Datorită nece sităii unei cantită i suplimentare de energie pentru dezvoltarea celulelor
tumorale, este stimulat procesul de glicoliză, în urma căruia rezultă un pH acid în micromediul
tumoral, în acest sens au fost dezvolta i lipozomi care să fie stabili la un pH fiziologic de 7.4, dar
care să se degradeze la pH acid pentru a elibera medicamentul în situsul intă ( Pelicano i colab.,
2006 ).

intirea activă

Depă irea limitărilor intrinseci a specificită ii intirii pasive es te realizată prin ata area
liganzilor de afinitate, cum ar fi molecule mici, aptameri, anticorpi i peptide la suprafa a
conjugatelor polimer -medicament ( Allen i colab., 2002 ).
Datorită faptului că ace ti liganzi de afinitate prezintă capacitatea de a se lega numai la receptorii
specifici exprima i pe suprafa a celulei tumorale, nanotransportorii recunosc i se leagă de celulele
intă prin interac iuni ligand -receptor (Cho i colab., 2008) .
Creterea specificită ii intirii tumorale se realizează numai dacă receptorii de pe suprafa a
celulelor îndeplinesc următoarelor criterii:
să fie puternic exprima i numai pe suprafa a celulelor tumorale;
să nu fie exprima i pe suprafa a celulelor normale;
să se exprime omogen pe suprafa a tuturor celulelor tumorale;

26

să nu fie elimina i în circula ia sanguină.
Facilitarea eliberării medicamentelor în interiorul celulelor survine în urma internalizării
nanotransportorilor func ionaliza i cu liganzi prin endocitoza mediată de receptor, continuată de
incluziunea membranei plasmatice în jurul complexului ligand -receptor pentru a forma un endozom,
acesta fiind transferat la organitele specifice, astfel eliberarea fiind realizată datorită pH -ului acid
sau enzimelor (Cho i colab., 2008).

1.4.2 . Lipozomii

Lipozomii reprezintă vezicule sferice ob inute artificial dintr -un miez apos prins de unul sau
mai multe bistraturi lipidice, dezvoltate din fosfolipide amfifilice. Structura sferică a acestor
vezicule se datorează presiunii osmotice, iar dimensiunea lor poate varia de la 50 nm până la câ iva
micrometrii ( Immordino i colab., 2006 ).

Figura 5. Structura lipozomului (modificată conform Immordino i colab., 2006 )

Pe baza lamilarită ii acestora, lipozomii pot fi clasifica i ca lipozomi unilamelari,
oligolamelari i multilamelari, iar în func ie de propor iile lor ace tia pot fi de dimensiune mică,
intermediară sau mare (Amarnath i Sharma, 1997) . Bistraturile fosfolipidice pot fi realizate din

27
fosfatidilserine, fosfatidilcoline sau fosfatidiletanolamine, acestea prez entând regiuni nepolare care
sunt orientate spre interiorul bistratului, departe de miezul apos i de mediul apos exterior veziculei,
i regiuni polare care sunt orientate spre zona marginală a bistratului. Capul fosfat al acestor
fosfolipide are un caract er hidrofil i se distribuie în regiunea polară a bistratului, iar lan ul dublu
hidrocarbonat(saturat sau nesaturat, format din 12 -24 atomi de carbon) prezintă un caracter
hidrofob, fiind distribuit în regiunea nepolară a bistratului fosfolipidic (Chen i colab., 2013).
Datorită biocompatibilită ii generale, a biodegradabilită ii, având capacitatea de a izola i
încapsula atât medicamente hidrofile cât i hidrofobe, lipozomii prezintă un grad mare de interes în
elaborarea strategiilor pentru terapia cancerului. De aceea ei sunt utiliza i ca nanotransportori pentru
o livrare facilă, cu pierderi reduse de concentra ie i cu un grad ridicat de evitare a toxicită ii
colaterale, a agen ilor chimioterapeutici(cu efecte apoptotite, antiangiogene, antiinflama torii, etc.)
(Torchilin i colab., 2005 ).
În utilizarea acestor nanotransportori pentru terapia cancerului, agen ii chimioterapeutici pot
fi încapsula i atât pasiv, adică în procesul de formare al lipozomilor, cât i activ ulterior realiză rii
acestui proce s.
Administra i intravenos, lipozomii sunt captura i direct de către sistemul fagocitar(MPS),
urmând apoi a fi elimina i din circula ia sanguină (Scherphof, 1985).
Stabilitatea lipozomilor i evitarea legării proteinelor serice astfel încât să se depă ească bariera
imunitară sunt direct controlate de proprietă ile fizico -chimice ale lipozomilor cum ar fi
hidrofobicitatea, capacitatea netă de încărcare, mărimea, împachetarea bistraturilor lipidice i
fluiditatea (Chonn i colab., 1992).
Referitor la dimensiunile i sarcinile lipozomilor, s -a constatat că lipozomii mari sunt
elimina i mai repede din circula ia sanguină, în timp ce lipozomii mici prezintă o stabilitate
superioară, iar cei încărca i negativ prezintă un timp de înjumătă ire m ai scurt decât cei neutri, în
timp ce lipozomii electropozitivi sunt toxici i astfel sunt elimina i rapid din circula ie (Senior,
1982).
În vederea îmbunătă irii fluidită ii bistratului fosfolipidic s -a demonstrat că încorporarea
colesterolului reduce tra nsferul de fosfolipide în HDL(lipoproteină de densitate mare), datorită
creteri împachetării fosfolipidelor în bistratul lipidic ( Damen, 2005 ).

28
1.4.3 . Lipozomii cu timp de eliberare prelungită(LCL)

Încorporarea colesterolului în bistratul lipidic al lipozomilor conferă într -adevăr o
îmbunătă ire a fluidită ii bistratului, însă chiar i aa nu se poate depă i pe deplin absorb ia crescută
de MPS, iar pentru acest lucru s -au dezvoltat strategii de acoperire a suprafe ei lipozomilor cu
molecule inerte. O abordare în acest sens prezintă tentativa de a imita mebrana eritrocitelor,
preparându -se lipozomii prin modificarea suprafe ei lor cu gangliozide i deriva i de acid sialic(de
exemplu, monosialotetrahexosilgangliozid(GM1)), iar cre terea hidrofilită ii su prafe ei fiind
realizată prin utilizarea de polimeri hidrofilici (Allen i colab., 1989).
Stabilizarea sterică a lipozomilor i conferirea unui timp de eliberare preluingit acestora pot
fi realizate prin utilizarea unui polimer hidrofil sau a unui glicolip id(de exemplu, PEG sau GM1),
utilizare care manifestă un comportament ce tinde să excludă macromoleculele incidente în
circula ia sanguină. Acest comporatment este datorat faptului că glicolipidul posedă un lan flexibil
care ocupă stratul perilipozomal i astfel se evită interac iunile MPS cu lipozomii, putându -se
realiza intirea pasivă (Drummond i colab., 1999).
Datorită discotinuită ii căptu elii endoteliale ale vasculaturii tumorale, este facilitată
extravazarea lipozomilor în spa iul intersti ial i acumularea lor din cauza unui drenaj limfatic
deficitar al tumorii, astfel manifestându -se ca un sistem de eliberare sus inută a agentului terapeutic
cu un efect de permeabilitate i reten ie îmbunăta ită (Maeda i colab., 2001).
În altă ordine de idei, PE G, un polimer diol liniar, solubil în mediul apos i organic, lipsit de
toxicitate i cu o biocompatibilitate mărită, imunogenicitate i antigenicitate foarte scăzute i cu o
bună cinetică a excre iei, poate fi ancorat la suprafa a lipozomală prin intermed iul unei lipide
reticulate (Allen i colab., 2002).
Durata parcursului lipozomilor în circuitul sanguin spre situsul intă depinde în mod direct
de cantitatea de PEG grefat, dar i de lungimea i masa moleculară a acestuia (Allen i colab.,
1991). Ulterior acumulării lipozomilor pegila i la situsul intă datorită efectului de permeabilitate i
reten ie îmbunăta ită sub ac iunea condi iilor patologice(pH scăzut în micromediul tumoral),
înveli ul PEG se deta ează (Zalipsky i colab., 1999).
În consecin ă, augumentarea lipozomilor cu PEG conferă o absorb ie sus inută ulterior
administrării intravenoase, combate bariera MPS, reduce clearance -ul renal i conferă un timp de
eliberare prelungit a acestora ( Harris i colab., 2001 ).