Nanovecteurs innovants nucléoside-lipide améliorent l'administration de sorafénib et réduisent la toxicité

Résumé

Bien que l'application du sorafénib, un inhibiteur des kinases tyrosine, dans les traitements du cancer reste une option mondiale en chimiothérapie, de nouvelles stratégies sont nécessaires pour résoudre les problèmes de faible solubilité dans l'eau (< 5 μM), de toxicité et d'effets secondaires de ce médicament. Dans ce contexte, l'utilisation de nanovecteurs est actuellement étudiée afin de surmonter ces inconvénients. Dans cette contribution, nous rapportons un nouveau type de nanoparticules à base de sorafénib stabilisées par des nucléoside-lipides hybrides. Les nanoparticules lipidiques solides (NLS) ont montré des valeurs de potentiel zêta négatives ou positives selon la charge du nucléoside-lipide. La microscopie électronique à transmission des NLS chargées en sorafénib a révélé des nanoparticules parallélépipédiques d'environ 200 nm. Des études biologiques réalisées sur quatre lignées cellulaires différentes, y compris les cancers du foie et du sein, ont révélé des activités anticancéreuses améliorées des NLS à base de sorafénib par rapport au médicament libre. Important, les images de microscopie à contraste de phase enregistrées après incubation de cellules cancéreuses en présence de NLS à haute concentration en sorafénib (> 80 μM) ont révélé une mort totale des cellules cancéreuses dans tous les cas. Ces résultats soulignent le potentiel des NLS basées sur nucléoside-lipide comme systèmes d'administration de médicaments.

Contexte

Le sorafénib commercialisé sous le nom de Nexavar™ est un inhibiteur de kinase hydrophobe [1] approuvé pour le traitement de différents cancers humains, y compris le carcinome rénal avancé (RCC) [2], le carcinome hépatocellulaire (CHC) [3] et le carcinome thyroïdien avancé. Le sorafénib a de multiples cibles kinases protéiques connues, y compris les récepteurs transmembranaires et les kinases tyrosine et sérine-thréonine intracellulaires, et a également été montré pour induire l'apoptose. En termes de mécanisme d'action, le sorafénib inhibe la croissance tumorale via de multiples cibles, agissant directement sur la tumeur et/ou sur l'angiogenèse tumorale (par inhibition de la signalisation VEGFR et PDGFR) [4, 5]. Son efficacité dans l'inhibition de la croissance des cellules malignes a été démontrée dans de nombreux types histologiques de cancer tels que le mélanome [6], la thyroïde [7], le pancréas [5], le carcinome hépatocellulaire et la leucémie [8], par exemple. Cependant, la faible solubilité dans l'eau, la toxicité et les effets secondaires limitent l'utilisation du sorafénib dans de nombreuses applications cliniques. Pour résoudre ces problèmes, plusieurs formulations de sorafénib sont actuellement à l'étude [9, 10], y compris les nanoparticules cristallines liquides [11], les nanoémulsions [12], les nanoparticules de silicium poreux modifiées par cyclodextrine [13], les nanocomposites libérant le médicament [14], les nanoparticules à base de polyélectrolyte [15], ou les nanoparticules auto-assemblées de curcumine [16]. Cependant, les nanoparticules lipidiques (NL) chargées en sorafénib ont été peu étudiées [17, 18].

Ici, nous rapportons le premier exemple de nanoparticules lipidiques solides (NLS) à base de sorafénib stabilisées par des nucléolipides [19,20,21]. Des études chromatographiques réalisées sur des nucléolipides chargés positivement et négativement (DOTAU et diC₁₆dT, respectivement) indiquent que ces amphiphiles possèdent la stabilité et la pureté requises pour leur utilisation dans le cadre d'applications d'administration de médicaments [22, 23]. Une simple procédure de nanoprécipitation permet la formation de NLS présentant soit des charges positives (NLS⁺) soit négatives (NLS⁻) (Fig. 1). Il convient de noter que toutes les NLS étudiées ont amélioré l'effet cytotoxique du sorafénib sur différents carcinomes humains, démontrant que les NLS peuvent surmonter les limitations du sorafénib en termes de solubilité aqueuse et d'activités anticancéreuses.

Schéma de formulation des NLS. Structures chimiques d'un nucléolipide anionique, la thymidine 3'-(1,2-dipalmitoyl-sn-glycéro-3-phosphate) (diC₁₆dT), un nucléoside-lipide cationique DOTAU (2',3'-dioleyl-5'-désoxy-5'-triméthyl-ammonium-uridine), et le sorafénib utilisé dans cette étude (gauche). Dessin schématique des NLS avec formes parallélépipédiques obtenues après nanoprécipitation d'un nucléolipide (soit diC₁₆dT ou DOTAU, menant à NLS⁻ et NLS⁺, respectivement) avec le sorafénib (droite). La représentation schématique est adaptée de l'image de microscopie électronique à transmission (MET) montrant des nanoparticules chargées en sorafénib DOTAU (encart, barre 500 nm)

Méthodes

Produits chimiques et réactifs

Le méthanol (MeOH), l'acide formique (FA) et le formate d'ammonium (AFNH₄) ont été achetés chez VWR Chemicals (France) et étaient tous de qualité HPLC (chromatographie liquide à haute performance). L'eau de qualité HPLC (résistivité minimale de 18,2 MΩ) a été produite en interne par le système ELGA Millipore (France). Le DOTAU (Numéro CAS : 868226-06-6) et le diC₁₆dT (Numéro CAS : 1160002-70-9) ont été synthétisés au laboratoire selon le protocole rapporté dans les Références [22,23,24]. Le sorafénib, 4-[4-[[4-chloro-3-(trifluorométhyl)phényl]carbamoylamino]phénoxy]-N-méthyl-pyridine-2-carboxamide (Numéro CAS : 284461-73-0) a été acheté chez SynVec https://synvec.fr (Réf# D114250414).

Études chromatographiques

Une méthode UHPLC (chromatographie liquide ultra-haute performance) en phase inversée a été développée pour la quantification des nucléolipides (DOTAU et diC₁₆dT) et du sorafénib dans les NLS. Avant injection en HPLC, les solutions aqueuses de nanoparticules ont été diluées avec de l'éthanol par facteurs 5 et 10, pour quantifier les nucléolipides et le sorafénib, respectivement.

Un système chromatographique UHPLC UltiMate 3000 de Dionex-Thermo Scientific (USA), composé d'une pompe avec un système de valve quaternaire pour sélection de colonne, un échantillonneur automatique thermostaté, et un compartiment de colonne thermostaté, a été utilisé. La séparation a été réalisée avec la colonne Syncronis C18 50 × 2,1 mm, 1,7 μm. La phase mobile consistait en 70/30 MeOH/25 mM acétate d'ammonium (pH = 7,4) (A) et 26,5 mM acétate d'ammonium dans MeOH (pH = 7,9) (B). Un débit de 0,2 mL/min a été utilisé, et le profil de gradient était 0–2 min, 0–100 % B ; 2–20 min, 100 % B. La température de la colonne était fixée à 25 °C. La détection a été effectuée à 267 nm pour le sorafénib et le diC₁₆dT et 257 nm pour le DOTAU. Le volume injecté était de 1 μL conduisant à des limites de quantification de 0,6 ng pour le sorafénib et 15 ng pour les deux nucléolipides DOTAU et diC₁₆dT.

Les courbes d'étalonnage pour le sorafénib, le DOTAU et le diC₁₆dT dans l'éthanol sont montrées dans le fichier additionnel 1 : Figures SI1, SI2 et SI3, respectivement.

Préparation des nanoparticules de sorafénib

Dix milligrammes de sorafénib ont été dissous dans 1 mL d'éthanol, et 10 mg de NL (soit diC₁₆dT ou DOTAU) ont été solubilisés dans 1 mL d'éthanol. Cent microlitres de NL, 100 μL de solutions de sorafénib, et 800 μL d'éthanol ont été mélangés ensemble à température ambiante et ajoutés goutte à goutte dans 10 mL d'eau distillée sous agitation magnétique. La solution a été placée dans un bain ultrasonique pendant 90 min à 25 °C. L'éthanol a été éliminé sous vide à 30 °C, et le volume a été ajusté à 1 mL. Cette solution a été soniquée deux fois en utilisant une sonde ultrasonique de 6 mm (Vibracell 75186) pendant 10 min à 100 % d'amplitude avec impulsion de 2 sec toutes les 5 sec. Un millilitre a été dialysé contre 30 mL d'eau distillée pendant 3 × 15 min. Ce volume est ajusté à 2 mL et conservé pour la caractérisation, la quantification et les études de stabilité. Aussi, des expériences témoins ont été réalisées avec le même protocole en l'absence de nucléolipides.

Microscopie électronique à transmission (MET et EDX)

Les nanoparticules ont été visualisées par microscopie à coloration négative. Dix microlitres de nanoparticules ont été transférés sur une grille de cuivre recouverte de carbone pendant 10 min. L'échantillon a ensuite été séché et coloré avec 2,5 % (p/p) d'acétate d'uranyle dans l'eau pendant 2 min. Les spécimens ont été observés avec un microscope électronique Hitachi H 7650. La spectroscopie de rayons X à dispersion d'énergie a été réalisée en utilisant un microscope électronique à transmission TECNAI couplé avec Quantax-X-Flash SVE 6.

Détermination de la taille des particules et du potentiel zêta

Le potentiel zêta et la taille des particules ont été déterminés en utilisant un Zetasizer NanoZS, Malvern. Les expériences ont été réalisées avec 40 μL des nanoparticules diluées dans 400 μL d'eau, et les mesures ont été effectuées à 25 °C.

Analyse de cytotoxicité

HuH7 et HepG2 ont été cultivés en monocouche en DMEM-Glutamax supplémenté avec 10 % de sérum de veau fœtal. MDA-MB-134 et T-47D ont été cultivés en monocouche en RPMI supplémenté avec 10 % de sérum de veau fœtal (pour T-47D seulement, AA non essentiels 1X, glucose 0,45 %, insuline 10 mg L⁻¹, et pyruvate de sodium 1X). Tous les réactifs de culture étaient de Invitrogen. 10⁴ cellules/puits dans 90 μL de milieu de culture complet ont été plaquées dans une plaque à 96 puits et incubées pendant 24 h à 37 °C et 5 % CO₂, avant d'ajouter 10 μL de NLS ou de sorafénib dans le milieu de culture. Le sorafénib (Numéro CAS : 284461-73-0) a été dissous dans le milieu de culture avec 0,1 % DMSO. Notez que dans ces conditions, la concentration maximale de sorafénib sans précipitation était de 5 μM, alors que pour les NLS chargées en sorafénib, la concentration maximale testée était de 120 μM sans DMSO. Après 4 jours d'incubation, la viabilité cellulaire a été évaluée avec l'essai de prolifération à base de formazan (CellTiter 96® Aqueous One Solution Cell Proliferation Assay kit, Promega), en ajoutant 20 μL/puits de solution de réactif. Après une incubation de 30 min à 37 °C, 5 % CO₂, l'absorbance de chaque puits a été mesurée à une longueur d'onde de 492 nm en utilisant un spectrophotomètre Berthold. Les résultats sont exprimés en pourcentage de (OD₄₉₂ des cellules traitées - OD₄₉₂ du blanc) / (OD₄₉₂ des cellules non traitées - OD₄₉₂ du blanc).

Études de viabilité cellulaire

HuH7 ont été cultivés comme décrit précédemment dans la section « Analyse de cytotoxicité ». La viabilité cellulaire a été réalisée après 4 jours d'incubation avec NLS⁺ chargé en sorafénib à différentes concentrations (0, 1, 5, 10, 25, 50 et 100 μM) en utilisant le test de viabilité cellulaire live/dead (Invitrogen). Brièvement, le milieu de culture a été retiré, et les cellules adhérentes ont été lavées une fois avec la solution équilibrée de sels de Hank (HBSS). Deux cents microlitres de HBSS contenant 2 μM d'ester acétoxylméthyle de calcéine et 4 μM d'homodimère-1 d'éthidium ont été ajoutés à chaque puits et incubés pendant 45 min à 37 °C et 5 % CO₂. Après coloration, les cellules ont été lavées une fois avec HBSS et imagées au microscope à fluorescence inversé. Le pourcentage de cellules mortes a été évalué par analyse de tri cellulaire activé par fluorescence (FACS). Après coloration avec 4 μM de solution d'homodimère-1 d'éthidium, les cellules ont été traitées avec de la trypsine et lavées deux fois avec du tampon phosphate salin (PBS) par centrifugation à 1000 tr/min pendant 5 min. Les données ont été acquises sur un cytomètre de flux LSRFortessa de Becton Dickinson, et les résultats ont été analysés à l'aide du logiciel DIVA. Un échantillon de cellules mortes a été préparé en utilisant 70 % de méthanol et utilisé comme témoin.

Résultats et discussion

Synthèse et caractérisation des NLS

La non-toxicité et les propriétés d'auto-assemblage des nucléolipides les rendent idéaux comme adjuvants amphiphiles pour l'encapsulation de médicaments hydrophobes tels que le sorafénib. Dans cette étude, une simple procédure de nanoprécipitation a été développée pour résoudre les propriétés de faible solubilité dans l'eau du sorafénib et améliorer son activité anticancéreuse, qui limite dans de nombreux cas son utilisation clinique. Concernant la solubilité dans l'eau, nous avons émis l'hypothèse que le caractère hydrophobe, les hétérocycles et les fonctions de liaison hydrogène du sorafénib favoriseraient les interactions avec les nucléolipides et la formation de nano-objets. De plus, on s'attendait à ce que les NLS chargées en sorafénib augmentent les activités antitumorales en améliorant l'absorption cellulaire du sorafénib. En effet, dans l'une de nos études précédentes réalisée sur des nanoparticules de cisplatine, nous avons démontré que l'amélioration des activités antitumorales du cisplatine était due à une quantité accrue de médicament internalisé dans les cellules cancéreuses [22] [1]. Notre processus de nanoprécipitation implique trois étapes : (i) la solubilisation du sorafénib dans l'éthanol à 40 °C (10 mg/mL de sorafénib, 100 μL) et ajout d'un équivalent de nucléolipide (soit un nucléolipide anionique, le diC₁₆-3'-dT [thymidine 3'-(1,2-dipalmitoyl-sn-glycéro-3-phosphate)] ou un nucléoside-lipide cationique DOTAU [22] [2',3'-dioleyl-5'-désoxy-5'-triméthyl-ammonium-uridine], 100 μL d'une solution à 10 mg/mL dans l'éthanol ; (ii) 1 mL de la solution d'éthanol sont ajoutés goutte à goutte à température ambiante à 10 mL d'eau distillée ; et (iii) la suspension résultante a été évaporée pour éliminer l'excès d'éthanol et soniquée.

Études chromatographiques

Pour évaluer les capacités de chargement du médicament des nouvelles formulations, une méthode UHPLC en phase inversée a été développée. En utilisant cette méthode HPLC, la séparation simultanée du sorafénib et des nucléolipides a été réalisée en 12 min, permettant la quantification individuelle des composés dans les NLS (fichier additionnel 1 : Figures SI1–4).

Des ratios de chargement (rapports de masse sorafénib/nucléolipides dans les nanoparticules) de 50 et 80 % et des rendements d'encapsulation du sorafénib d'environ 55 et 75 % ont été obtenus pour les formulations composées de sorafénib/DOTAU (NLS⁺) et sorafénib/diC₁₆dT (NLS⁻), respectivement. Lors de l'expérience témoin réalisée en l'absence de nucléolipide, environ 90 % du sorafénib a été perdu pendant les différentes étapes de la formulation probablement en raison de la faible solubilité du sorafénib dans l'eau. Ce résultat démontre que les nucléolipides sont nécessaires pour solubiliser le sorafénib et stabiliser les NLS.

Études physicochimiques

Des expériences de diffusion dynamique de la lumière (DDL) ont été réalisées pour caractériser la formation des NLS. Les deux nucléolipides négatifs et positifs (diC₁₆dT et DOTAU) forment des nanoparticules non sphériques similaires avec des formes parallélépipédiques en solution aqueuse avec une monodispersité (indice de polydispersité, IP = 0,202 et 0,289 ; taille = 335,2 et 304,4 nm, respectivement, Fig. 2 et fichier additionnel 1 : Figure SI7). Comme prévu, les potentiels zêta des objets basés sur NLS dépendent des têtes polaires du nucléolipide (ζ = + 59,1 et − 54,9 mV pour NLS⁺ et NLS⁻, voir fichier additionnel 1 : Figure SI10). La présence de sorafénib dans la NP a été validée par imagerie MET et acquisitions EDX d'une NLS⁻ réalisées avec des acquisitions EDX. La Fig. 2e, f montre les spots I et II. Le spot I en Fig. 2f présente l'émission d'atome de chlore (spot I, Fig. 2e, f) indiquant la présence du sorafénib (voir structure chimique Fig. 2f). Notez que le chlore est présent seulement dans le spot I et pas dans le spot II (Fig. 2f).

Caractérisation des NLS. Images de microscopie électronique à transmission (MET) montrant la morphologie des nanoparticules de sorafénib avec DOTAU (a) et encart (b). Exemple d'une NLS à base de DOTAU présentant une taille de 327 par 172 nm (flèches), ce qui confirme une taille moyenne de 304 nm mesurée par DDL (d). c Exemple d'image MET montrant des NLS diC₁₆dT (flèches 330 par 500 nm, respectivement). (e) Image MET d'une NLS⁻. Spots I & II sont les localisations où l'acquisition EDX a été effectuée. (f) Spectres EDX aux positions I & II. Ligne pointillée soulignant l'émission d'atome de chlore, qui n'est présente que dans I. Structure chimique de la molécule de sorafénib également présentée. Les deux spectres ont été normalisés avec l'émission d'atome Cu à 8 keV (due à la grille Cu MET)

Important, dans les expériences témoins, la nanoprécipitation du sorafénib en l'absence de nucléolipide n'a pas donné lieu à aucun nano-objet, démontrant que les nucléolipides permettent la formation et la stabilisation des NLS.

Études de stabilité

Les stabilités colloïdales des NLS⁺ et NLS⁻ ont été mesurées par DDL et potentiel zêta à deux températures (Fig. 3a et fichier additionnel 1 : Figure SI10). Dans le cas des formulations à base de diC₁₆dT, la taille des NLS⁻ n'a pas été modifiée après 30 jours à la fois à 4 et 37 °C indiquant une haute stabilité de ces nanoparticules (fichier additionnel 1 : Figure SI9). Une telle stabilité peut être expliquée par la nature des interactions (impliquant liaisons H, empilement π-π, interaction charge/charge) se produisant entre le diC₁₆dT et le sorafénib. Cependant, pour les formulations à base de DOTAU, les NLS⁺ étaient stables seulement à 4 °C pendant 30 jours comme révélé par les études DDL (Fig. 3a), alors qu'à 37 °C, une augmentation de la taille et de l'IP a été observée (Fig. 3a). Cette instabilité relative observée à 37 °C dans le cas des NLS⁺ pourrait être expliquée par des interactions coulombiennes répulsives se produisant entre les charges positives du sorafénib et du DOTAU. Intéressant, les études de stabilité colloïdale indiquent qu'il est possible de moduler la stabilité, donc la libération du sorafénib des NLS vers l'environnement physiologique, en fonction du nucléolipide utilisé pour la stabilisation des NLS. La modulation de la stabilité pourrait être attrayante selon la cinétique de libération nécessaire.

Études de stabilité des NLS. Stabilité colloïdale des NLS⁺ (a) et stabilité chimique du sorafénib et DOTAU dans NLS⁺ versus temps à 4 et 37 °C (b). IP, indice de polydispersité

En parallèle à la stabilité colloïdale, la stabilité chimique du sorafénib, DOTAU et diC₁₆dT dans les formulations basées sur NLS a été étudiée en fonction du temps à 4 et 37 °C en utilisant une nouvelle méthode chromatographique (voir fichier additionnel 1 : Figure SI4). Les études cinétiques aux deux températures sont montrées en Fig. 3b et fichier additionnel 1 : SI5 pour les NLS DOTAU et diC₁₆dT, respectivement. Les résultats montrent que les molécules de sorafénib et diC₁₆dT dans les formulations restent stables pendant au moins 1 mois, indiquant une stabilité chimique à long terme aux deux températures dans le cas des NLS⁻. Cependant, une diminution de DOTAU au cours du temps a été observée dans les formulations NLS⁺. D'abord, à 4 °C, des pertes d'environ 12 % sur 7 jours et 20 % sur 30 jours ont été mesurées. En augmentant la température, la stabilité de DOTAU a diminué avec une perte de 55 % sur 7 jours et jusqu'à 95 % sur 30 jours à 37 °C. De telles différences de stabilité chimique entre nucléolipides avaient déjà été mises en évidence lors d'études de stabilité précédentes (voir fichier additionnel 1 : Figure SI6).

Études biologiques

La cytotoxicité des NLS a été évaluée par les activités métaboliques et les morphologies des cellules. L'essai MTT a permis de comparer le sorafénib libre (dans 0,1 % de DMSO) et les NLS chargées avec le médicament (Fig. 4) sur quatre lignées cellulaires incluant deux hépatocarcinomes (HuH7 et HepG2) et deux cancers du sein luminal B (MDA-MB-134 et T-47D). D'abord, à des concentrations proches de la solubilité maximale du sorafénib libre (5 μM de sorafénib dans 0,1 % de DMSO, 2,8 μM pour sorafénib/DOTAU, et 4 μM pour nanoparticules sorafénib/diC₁₆dT), les deux NLS ont inhibé la viabilité cellulaire mieux que le sorafénib libre. Comme montré en Fig. 4b, une étude de viabilité cellulaire réalisée sur des cellules MDA-MB-134 a indiqué que l'activité du sorafénib libre est limitée par sa solubilité dans l'eau (100 % de viabilité cellulaire à [sorafénib] = 5 μM), alors que des valeurs IC₅₀ de 15 et 50 μM ont été observées pour NLS⁺ et NLS⁻, respectivement (Fig. 4b). Dans une étude FACS réalisée sur HuH7, une IC₅₀ d'environ 50 μM a été obtenue (fichier additionnel 1 : Figures SI12 et SI13). Les images de microscopie à contraste de phase montrent effectivement une densité réduite des couches cellulaires traitées avec soit NLS⁻ et NLS⁺ par rapport aux cellules non traitées ou traitées au sorafénib sans altération de la morphologie cellulaire (fichier additionnel 1 : Figure SI11). Deuxièmement, des expériences similaires ont été réalisées à des concentrations plus élevées de NLS ([sorafénib] = 120 et 84 μM pour NLS⁻ et NLS⁺, respectivement) et comparées au sorafénib libre à sa limite de solubilité (concentration de 5 μM). Dans ces conditions, les deux NLS présentent un fort effet cytotoxique sur les quatre lignées de cellules cancéreuses comme montré en Fig. 5. Comme révélé sur les images de microscopie à contraste de phase, des débris cellulaires ont été observés pour les deux NLS⁻ (Fig. 5C1–4) et NLS⁺ (Fig. 5D1–4) attestant la mort cellulaire, alors que les cellules restent vivantes dans le cas du sorafénib libre (Fig. 5B1–4). Il convient de noter que de forts effets cytotoxiques pour les deux NLS ont été observés dans le cas des cellules de cancer du sein luminal B (Fig. 5C1–2 et D1–2). Un tel effet antitumoral, qui n'avait pas été rapporté auparavant, ouvre de nouvelles applications thérapeutiques possibles du sorafénib grâce aux NLS.

Effet cytotoxique du sorafénib ou des NLS. a) Comparaison de la cytotoxicité avec le sorafénib libre ou les NLS de sorafénib dans 4 lignées cellulaires (2 cancers du sein luminal B et 2 hépatocarcinomes) après quantification avec l'essai MTS sur 3 puits à 5 μM de sorafénib libre, 2,8 μM de NPs sorafénib/DOTAU (NLS+) et 4 μM de NPs sorafénib/diC₁₆dT (NLS-). b) Essai de viabilité cellulaire (cellules MDA-MB-134) en présence de sorafénib libre (limité de solubilité), NLS+ (gris) ou NLS- (noir)

Comparaison des morphologies cellulaires entre témoin, sorafénib libre, ou NLS. Images de microscopie à contraste de phase montrant la cytotoxicité dans différentes conditions sur quatre lignées de carcinomes humains (les hépatocarcinomes, HuH7, HepG2, et les carcinomes du sein luminal MDA-MB-134, T-47D). A) En l'absence de sorafénib (expériences témoins, A1–A4 pour MDA-MB-134, T-47D, HuH7, HepG2, lignées cellulaires, respectivement). B) Les cellules ont été incubées pendant 4 jours en présence de 5 μM de sorafénib libre. C et D) cellules incubées en présence de NLS⁻ et NLS⁺ à 84 et 120 μM en concentration de sorafénib, respectivement

Conclusion

Nous rapportons une nouvelle approche basée sur les nucléolipides permettant l'encapsulation et l'administration efficaces du sorafénib. Nos investigations démontrent la formation de deux types de nanoparticules lipidiques solides (NLS) fortement chargées en sorafénib. Ces NLS, qui montrent des valeurs de potentiel zêta soit négatives soit positives, présentent des formes parallélépipédiques. Comme révélé par les études DDL et HPLC, la stabilité des NLS peut être modulée en fonction du nucléolipide utilisé. Important, les deux formulations NLS⁺ et NLS⁻ sont capables d'améliorer dramatiquement la solubilité dans l'eau du sorafénib (concentrations supérieures à 120 μM). De telles NLS présentent de meilleures activités antitumorales sur quatre lignées de cellules cancéreuses (foie et sein) comparées au sorafénib libre, qui est limité en raison de son manque de solubilité dans l'eau. Les images de microscopie à contraste de phase, enregistrées sur les quatre lignées de cellules cancéreuses, présentent une mortalité cellulaire drastique lorsqu'elles sont incubées avec 120 μM de NLS⁻ ou 84 μM de NLS⁺. Ainsi, ce médicament pourrait être utilisé comme nouvelle option thérapeutique dans le cas des cancers du foie (utilisation du sorafénib en chimiothérapie intra-artérielle, par exemple) ou des cancers du sein. À notre connaissance, ce rapport est le premier exemple d'une étude utilisant le sorafénib contre les cancers du sein luminal B démontrant l'utilité de l'approche NLS. Dans l'ensemble, les résultats rapportés dans cette contribution soulignent le potentiel des NLS basées sur nucléoside-lipide comme systèmes d'administration de médicaments.

Abréviations

AFNH₄ :

Formate d'ammonium

DDL :

Diffusion dynamique de la lumière

FA :

Acide formique

CHC :

Carcinome hépatocellulaire

HPLC :

Chromatographie liquide à haute performance

NL :

Nanoparticules lipidiques

MeOH :

Méthanol

IP :

Indice de polydispersité

RCC :

Carcinome rénal

NLS :

Nanoparticules lipidiques solides

UHPLC :

Chromatographie liquide ultra-haute performance