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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/4303| Nanorreactor con actividad lacasa como agente antitumoral Nanoreactor with laccase activity as an antitumor agent | |
| CARLOS ALEJANDRO MEDRANO VILLAGOMEZ | |
| Rafael Vázquez Duhalt | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Cáncer, Lacasa, Nanorreactor, Profármaco, Apoptosis Cancer, Laccase, Nanoreactor, Prodrug, Apoptosis | |
| El cáncer representa un problema de salud pública a nivel mundial, en parte debido a la ausencia de tratamientos que actúen de manera específica sobre las células cancerosas. La quimioterapia, basada en la administración sistémica de fármacos, aunque puede ser muy efectiva, frecuentemente genera graves efectos secundarios; a nivel celular, uno de los principales problemas es la desregulación de la actividad del citocromo P450, que es una familia de enzimas hepáticas responsable de activar los profármacos en el cuerpo humano. Por ello, es fundamental explorar alternativas terapéuticas más selectivas. Una propuesta emergente es el uso de enzimas tipo lacasa para aplicaciones biomédicas, particularmente en oncología. En este trabajo se estudió la formación de nanorreactores mediante la encapsidación de la lacasa de Coriolopsis gallica en partículas tipo virus (VLPs) formadas por la proteína de capa del virus del mosaico del bromo (BMV). Se modificó químicamente la superficie de la lacasa para mejorar su interacción electrostática durante la formación de los nanorreactores. Asimismo, se evaluó la biotransformación de un conjunto de profármacos en presencia de la enzima, y los productos generados fueron purificados y caracterizados. Se analizó la citotoxicidad de los profármacos activables (procarbazina, doxorrubicina e irinotecán) en combinación con la lacasa en células de leucemia MOLT-4, con el objetivo de establecer condiciones para tratamientos conjuntos. La viabilidad celular se evaluó mediante citometría de flujo utilizando tinciones con FDA y PI, y se determinó la variación en las poblaciones apoptóticas mediante el kit comercial CellEvent™ Caspase-3/7. Como parte de los resultados, se estableció un protocolo para la síntesis y purificación de nanorreactores funcionales. Se demostró que la lacasa es capaz de activar profármacos, generando metabolitos con mayor actividad citotóxica. Además, se observó un efecto sinérgico entre la lacasa y los profármacos, así como un aumento en la población apoptótica, lo cual representa una vía prometedora para inducir muerte celular dirigida en cáncer. Cancer is a global public health issue, in part due to the lack of treatments that specifically target cancer cells. Chemotherapy, based on the systemic administration of drugs, although it can be very effective, frequently generates serious side effects. At the cellular level, one of the main problems is the deregulation of cytochrome P450 activity, a family of hepatic enzymes responsible for activating prodrugs in the human body. It is therefore essential to explore more selective therapeutic alternatives. One promising approach currently under investigation is the use of laccase-type enzymes for biomedical applications, particularly in cancer treatment. This study focuses on developing nanoreactors based on the encapsidation of laccase from Coriolopsis gallica within virus-like particles (VLPs) formed by the coat protein from brome mosaic virus (BMV). To enhance electrostatic interactions during the nanoreactor formation, the surface of the laccase enzyme was chemically modified. The biotransformation of a series of prodrugs in the presence of laccase was evaluated, and the resulting products were subsequently purified and characterized. The cytotoxicity of laccase activated prodrugs—procarbazine, doxorubicin, and irinotecan—was assessed in the MOLT-4 leukemia cell line to establish optimal conditions for combined treatments. Based on these results, cell viability was analyzed using flow cytometry with FDA and PI staining, and changes in apoptotic populations were determined with the CellEvent™ Caspase-3/7 detection kit. A protocol was established for the synthesis and purification of nanoreactors composed of Coriolopsis gallica laccase and BMV coat protein. It has been demonstrated that laccases can oxidize prodrugs, producing active metabolites with enhanced cytotoxicity. Additionally, the cytotoxic effect of the enzyme on the MOLT4 leukemia cell line was confirmed. A synergistic effect on cell viability was observed when laccase was combined with the prodrugs. Furthermore, analysis of cell death profiles revealed that the presence of laccase significantly increased the proportion of apoptotic cells—an ideal mechanism for selectively inducing cancer cell death. | |
| CICESE | |
| 2025 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Medrano Villagómez, C.A. 2025. Nanorreactor con actividad lacasa como agente antitumoral. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 63 pp. | |
| PROPIEDADES DE LOS MATERIALES | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Nanociencias |
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