Evaluation of combination therapies based on nanomedicines for prostate cancer treatment

Abstract

[ES] El cáncer de próstata es uno de los más frecuentes en hombres, siendo la segunda causa de muerte más común después del cáncer de pulmón. Los tratamientos convencionalmente empleados son la extirpación de la próstata o prostatectomía, continuado con terapia de radiación para eliminar las células cancerosas residuales. Adicionalmente, también se emplean otros tratamientos como la hormonoterapia y quimioterapia, aunque siempre en combinación con los anteriormente mencionados. Debido a su complejidad y la resistencia a las terapias convencionales, el tratamiento para el cáncer de próstata supone un desafío, siendo por tanto el responsable de más de 350.000 muertes al año (WHO). Ante esta problemática, las nanomedicinas surgen como una solución prometedora, permitiendo una mejora en la especificidad y biodisponibilidad de los fármacos administrados, así como aumentando el efecto de permeabilidad y retención que permite atacar el tumor de forma mucho más localizada. El objetivo de este trabajo es la evaluación de diferentes terapias de combinación, basadas en inhibidores del PARP, junto con tratamientos de quimioterapia, radioterapia y hormonoterapia. De esta manera se atacan todas las posibles vías de desarrollo del tumor, interfiriendo con la reparación del DNA, destruyendo selectivamente las células malignas, y empleando supresión hormonal que, de otra forma, favorecería la progresión de la neoplasia. Para evaluar los efectos de las terapias, se emplearán distintos modelos de estudio in vitro, partiendo de cultivos en 2D de células humanas metastásicas de cáncer de próstata. Consecuentemente, se extenderá el análisis a modelos 3D de homo y heteroesferoides, permitiendo evaluar el efecto farmacológico en un microambiente más cercano al real, así como su mecanismo de acción mediante diferentes técnicas.

[EN] Prostate cancer is one of the most common cancers in men, being the second most common cause of death after lung cancer. The most frequently employed treatments include prostate removal or prostatectomy, followed by radiation therapy to eliminate residual cancer cells. Additionally, other treatments such as hormone therapy and chemotherapy are also utilized, but always in combination with the ones previously mentioned.

Due to its complexity and resistance to conventional therapies, prostate cancer treatment remains a challenge, being responsible for over 350,000 deaths per year (WHO). In response to this issue, nanomedicines emerge as a promising solution, allowing for an improvement in the specificity and bioavailability of administered drugs, as well as an enhanced permeability and retention effect.

The objective of this work is to evaluate different combination therapies, based on PARP inhibitors, together with chemotherapy, radiotherapy, and hormone therapy. This approach targets all possible tumour development pathways, interfering with DNA repair, selectively destroying malignant cells, and employing hormonal suppression, which would favour neoplasia progression.

To assess the effects of therapies, various in vitro study models will be employed, starting with 2D cultures of human metastatic prostate cancer cells. Subsequently, the analysis will be extended to 3D homo- and heterospheroid models, allowing for the evaluation of pharmacological effects in a microenvironment closer to reality, and for the analysis of the drug s action mechanism through different techniques.