S2 - Symposium 1

Optimización multivariada de la carga de Doxorrubicina en vesículas extracelulares mediante metodología de superficie de respuesta: Impacto sobre la eficacia antitumoral

Contreras, Hector ¹ - Alarcón-Zapata, Pedro ¹ - Ormazabal, Valeska ² - Ormazabal, Yaritza ¹ - Valenzuela-Mella, Francisca ^1,2 - Aguayo, Claudio ¹ - Nova-Lamperti, Estefania ¹ - Varas-Godoy, Manuel ³ - Zuñiga, Felipe ¹

1) Departamento de Bioquímica Clínica e Inmunología, Facultad de Farmacia, Universidad de Concepción, Chile
2) Departamento de Farmacología, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad de Concepción, Chile
3) Centro de Biología Celular y Biomedicina (CEBICEM), Facultad de Ciencias, Universidad San Sebastián, Santiago, Chile. Centro Ciencia & Vida, Fundación Ciencia & Vida, Santiago, Chile
Contacto: heccontr@udec.cl

Las vesículas extracelulares pequeñas (sEV) representan una plataforma biocompatible para la entrega dirigida de fármacos, gracias a su capacidad de transportar compuestos terapéuticos y modular respuestas celulares. Entre los métodos de carga, la electroporación se ha posicionado como una técnica eficiente y versátil- no obstante, su aplicación sin una parametrización adecuada puede desencadenar efectos adversos como agregación vesicular o alteraciones funcionales. Esto resalta la necesidad de enfoques sistemáticos de optimización para maximizar su potencial terapéutico.
En este estudio, aplicamos una metodología multivariada de diseño de experimentos (DoE) y superficie de respuesta (RSM) para optimizar la encapsulación de DOX en sEV (sEV/DOX) mediante electroporación, comparando el efecto de pulsos eléctricos exponenciales y de onda cuadrada. Se evaluaron tres variables: número de vesículas (NEV), concentración de doxorrubicina (DOX) e intensidad del campo eléctrico (FE).
Con pulsos exponenciales, se observó un efecto positivo significativo de NEV (b = 0.637, p < 0.001) y DOX (b = 0.488, p = 0.006) sobre la eficiencia de carga (DOXin), mientras que FE presentó un efecto cuadrático negativo (b = –0.465, p = 0.023), indicando una zona óptima de intensidad. Con pulsos de onda cuadrada, DOX fue el principal determinante tanto de DOXin (b = 0.906, p < 0.001) como de agregación de vesículas (b = 0.595, p < 0.001). Además, se identificaron interacciones significativas NEV*DOX y NEV*FE que afectan el tamaño vesicular, y un efecto cuadrático negativo de DOX², sugiriendo que concentraciones excesivas pueden comprometer la integridad estructural. Finalmente, la validación funcional en células de cáncer de ovario mostró una reducción de aproximadamente 9 veces en la IC50 del tratamiento con sEV/DOX respecto al DOX libre.
Estos hallazgos refuerzan la necesidad de un enfoque multivariado para racionalizar y estandarizar el uso de sEV como plataformas terapéuticas, permitiendo definir condiciones robustas para su aplicación clínica.
Agradecimientos Dirección de Postgrado – UdeC, FONDECYT N°1170809, N°11190522, VRID 220.072.043-M, VRID 2023000815.