Nanoparticules d'albumine sérique humaine chargées en resvératrol avec ciblage PEG–RGD : circulation prolongée, biocompatibilité améliorée et suppression puissante des tumeurs pancréatiques

Résumé

L'albumine sérique humaine (ASH) est un vecteur naturel, non immunogène, capable d'encapsuler des médicaments lipophiles et d'améliorer leur pharmacocinétique. Nous avons conçu des nanoparticules d'ASH chargées en resvératrol (RV) et conjuguées à un peptide arginine-glycine-aspartate (RGD) via un lien polyéthylène glycol (PEG) (nanoparticules HRP–RGD) pour obtenir une administration ciblée aux tumeurs pancréatiques. Les nanoparticules présentent un diamètre uniforme de 120 ± 2,6 nm, un taux d'encapsulation du RV de 62,5 ± 4,21 % et une libération sensible au pH de 58,4 ± 2,8 % à pH 5,0 et 37 °C. Les revêtements PEG et ASH améliorent considérablement la biocompatibilité du RV. L'imagerie confocale montre une absorption de 47,3 ± 4,6 % des nanoparticules HRP–RGD par les cellules PANC‑1, surpassant les contrôles non ciblés. In vivo, les nanoparticules HRP–RGD prolongent la demi-vie du RV de 5,43 fois, atteignant une accumulation tumorale 3,01 et 8,1 fois supérieure à celle des nanoparticules HRP et du RV libre, respectivement. Le traitement de souris porteuses de tumeurs avec les nanoparticules HRP–RGD supprime complètement la croissance tumorale sur 35 jours, sans toxicité systémique. Ces données démontrent que les nanoparticules HRP–RGD constituent une plateforme robuste et biocompatible pour la thérapie ciblée du cancer pancréatique.

Contexte

Le cancer du pancréas reste l'une des tumeurs les plus létales, avec une survie médiane inférieure à six mois et un taux de survie à 5 ans inférieur à 6 %. Les traitements conventionnels — chirurgie, radiothérapie et chimiothérapie conventionnelle — sont entravés par des effets secondaires sévères et une efficacité limitée. Le resvératrol (RV), un polyphénol naturel issu du raisin et du soja, présente une activité anticancéreuse sur plusieurs types de tumeurs mais souffre d'une faible solubilité, d'une élimination rapide et d'une distribution non spécifique. Les stratégies d'encapsulation, notamment l'utilisation de vecteurs endogènes comme l'ASH, peuvent améliorer la solubilité du médicament, prolonger la circulation et permettre la fonctionnalisation pour un ciblage actif. L'ASH est non toxique, non immunogène et possède des groupes carboxyle et amine réactifs pour la conjugaison. La PEGylation prolonge davantage le temps de résidence sanguine.

Méthodes

Matériaux

Tous les réactifs provenaient de Sigma Aldrich, Seebio Biotech et Pierce Biotech. L'albumine sérique humaine (pureté ≥ 96 %), le resvératrol (pureté ≥ 99 %) et le peptide RGD (pureté ≥ 97 %) ont été utilisés sans purification supplémentaire.

Synthèse des nanoparticules ASH–RV

Le resvératrol (6 mg dans 1 mg·mL⁻¹ DMSO) a été mélangé à l'ASH (10 mg·mL⁻¹) et agité pendant 6 h à température ambiante pour former des coacervats. La réticulation avec 0,5 % de glutaraldéhyde (100 µL) suivie de dialyse a produit les nanoparticules ASH–RV. Des nanoparticules témoins ont été préparées de manière identique sans RV.

Conjugaison PEG–RGD et formation des nanoparticules HRP–RGD

Le PEG‑2000‑COOH a été activé avec SATA et couplé au RGD en présence d'EDC, formant SATA‑PEG‑RGD. Après réduction par l'hydroxylamine, le produit a été purifié et réagi avec des nanoparticules ASH–RV activées par SPDP pour donner les nanoparticules HRP–RGD. Les réactifs en excès ont été éliminés par dialyse et filtration.

Caractérisation

• Taille et polydispersité : diffusion dynamique de la lumière (DDL) et MEB.
• Chargement du médicament : spectrophotométrie UV–Vis à 306 nm.
• Cinétique de libération : sac de dialyse (PMCO 8–12 kDa) dans du PBS à pH 5,0, 6,5, 7,4, 9,0, 37 °C.

Biocompatibilité et hémolyse

Des globules rouges ont été incubés avec les nanoparticules HRP–RGD (10–200 µg·mL⁻¹) pendant 3 h à 37 °C. Les taux d'hémolyse ont été calculés par rapport au PBS (témoin négatif) et à l'eau déionisée (témoin positif).

Études cellulaires

Les cellules PANC‑1 ont été cultivées en DMEM avec 10 % SFB. Des nanoparticules HRP–RGD marquées au FITC ont été incubées pendant 5 h, suivies d'imagerie confocale et de cytométrie de flux pour évaluer l'absorption. La cytotoxicité a été évaluée par test CCK‑8 sur des concentrations de 0 à 200 µg·mL⁻¹. La morphologie apoptotique a été confirmée par coloration Hoechst 33258.

Expériences animales