Dirigirse a la hipoxia tumoral mediante células madre derivadas del tejido adiposo que sobreexpresan CXCR4 diseñadas con nanopartículas.

La hipoxia, una característica distintiva de los tumores malignos, a menudo se correlaciona con una mayor agresividad del tumor y malos resultados del tratamiento. Debido a la falta de vasculatura, la administración eficaz de fármacos a las regiones tumorales hipóxicas sigue siendo un desafío. La señalización a través de la quimiocina SDF-1alfa y su receptor CXCR4 desempeña un papel fundamental en la localización de las células madre en la isquemia para su uso potencial como vehículos de administración de fármacos. Para aprovechar este mecanismo para atacar la hipoxia tumoral, desarrollamos células madre derivadas del tejido adiposo humano (hADSC) inducidas por nanopartículas poliméricas que sobreexpresan CXCR4. Utilizando glioblastoma multiforme (GBM) como tumor modelo, evaluamos la capacidad de las hADSC que sobreexpresan CXCR4 para atacar la hipoxia tumoral in vitro utilizando un ensayo de migración 2D y un modelo de hidrogel de colágeno 3D. En comparación con las hADSC no transfectadas, las hADSC que sobreexpresan CXCR4 mostraron una migración mejorada en respuesta a la hipoxia y penetraron el núcleo hipóxico dentro de las esferas tumorales. Cuando se inyectaron en el cerebro contralateral en un xenoinjerto de GBM intracraneal de ratón, las hADSC que sobreexpresan CXCR4 exhibieron una migración de largo alcance hacia GBM y penetraron preferentemente en el núcleo del tumor hipóxico. La inyección intravenosa también condujo a un tratamiento eficaz de la hipoxia tumoral en un modelo de tumor subcutáneo. En conjunto, estos resultados validan las hADSC que sobreexpresan CXCR4 inducidas por nanopartículas poliméricas como un potente vehículo celular para atacar la hipoxia tumoral, que puede ser ampliamente útil para mejorar la administración de fármacos a varios tipos de cáncer.