La sieroalbumina umana (HSA) è un materiale promettente per la preparazione di nanoparticelle (NP) (Michaelis et al., 2006; Steinhauser et al., 2006). Le molecole di HSA si aggregano in soluzione, formando ponti disolfuro, costituendo così nanoparticelle di albumina umana HSA-NPs  (Elzoghby, Samy e Elgindy, 2012). Tra le proprietà straordinarie delle nanoparticelle di albumina umana possiamo citare la biocompatibilità, la biodegradabilità, la non tossicità e la non immunogenicità (Lomis et al., 2016). 

 Abrexane® è un medicinale aprovato abase di paclitaxel. Questo farmaco sfrutta le proprietà fisiologiche dell’HSA tra cui la capacità di legare sostanze attive metaboliche e/o idrofobe e idrofile per una terapia oncologica più mirata (Maeda et al., 2000; Lomis et al., 2016). Per la produzione di HSA-NPs, come ad esempio nel caso dell’Abraxane®, viene utilizzata la cosiddetta tecnologia nab, ovvero nanoparticle albumin-bound (Spada et al., 2021, Fraguas-Sánchez et al., 2022). 

In questo studio è stata valutata la processabilità e le proprietà del farmaco nab-paclitaxel preparato con Biotest HSA rispetto all’HSA ricombinante disponibile in commercio. Il nab-paclitaxel è stato prodotto con un Microfluidizer® Processor LM20. È stato dimostrato che il Biotest HSA ha ottenuto risultati simili ed è un materiale eccellente da utilizzare per la produzione di nabpaclitaxel. 

A- Distribuzione granulometrica (nm; asse y; grafico a barre) e indice di polidispersità (asse y; grafico a punti) di nab-paclitaxel preparato con Biotest HSA rispetto all’ HSA ricombinanto.  

B- Distribuzione granulometrica (nm; (asse x; grafico a barre) e indice di polidispersione (asse y, grafico a punti) di 3 campioni di nab-paclitaxel preparato con Biotest HSA 1-3 e HSA ricombinato.

C- Istogramma della distribuzione granulometrica di nab-paclitaxel preparato con Biotest HSA.

D- Istogramma della distribuzione granulometrica di nab-paclitaxel preparato con HSA ricombinato.  

Le differenze significative sono evidenziate con *, ** e ***, corrispondono a un p-value di 0.05, 0.01 oppure 0.001.

A- Efficienza di incapsulamento (asse y; grafico a barre) e capacità di carico (asse y, grafico a punti) di nab-paclitaxel preparato con Biotest HSA messo a confronto con il nab-paclitaxel preparato con HSA ricombinante.

B- Efficienza di incapsulamento (asse y; grafico a barre) e capacità di carico (asse y, grafico a punti) di 3 campioni di nab-paclitaxel preparato con Biotest HSA messo a confronto con un campione di nab-paclitaxel preparato con HSA ricombinato.

Immagini al microscopio AFM di nanoparticelle essiccate di biotest HSA (A) e HSA ricombinato (B)

Risultati

• Distribuzione granulometrica

I risultati mostrano come sia il Biotest HSA che l’HSA ricombinante hanno consentito la preparazione di NPs con dimensione media di circa 130-140 nm e con una distribuzione granulometrica stretta, simile al prodotto commerciale Abraxane®.

Il Biotest HSA, è un prodotto naturale, perciò si è rivelato un materiale adatto ad una preparazione riproducibile di nab-paclitaxel, poiché le variazioni nelle dimensioni delle particelle tra i diversi lotti non sono significative e differiscono solo leggermente da quelle dell’HSA ricombinante.

• Potenziale Zeta

Il valore del potenziale zeta, come indicatore della stabilità fisica, si trova nel range della stabilità colloidale per entrambi i materiali. Una leggera differenza si osserva nel caso dell l’HSA ricombinante, ma poiché in ogni caso segue una fase di liofilizzazione obbligatoria per assicurare la stabilità di conservazione del prodotto finale, si può concludere che le prestazioni del prodotto naturale sono similari.

• Efficienza di incapsulamento e capacità di carico

Entrambe le tipologie di HSA hanno mostrando un’efficacia di incapsulamento del paclitaxel di circa il 98% e risultati comparabili per quanto riguarda la capacità di carico. Con un carico di paclitaxel di circa il 9%, i risultati sono in linea con le caratteristiche del prodotto commercializzato.

• Imaging AFM Imaging con microscopio a forza atomica (AFM)

I risultati delle indagini AFM hanno mostrato che l’HSA Biotest e l’HSA ricombinante producono particelle di dimensioni e morfologia simili. A causa del metodo di preparazione, le dimensioni delle particelle differiscono leggermente in fase acquosa (ad esempio in dynamic light scattering).

Non perderti il webinar in programma Giovedì 23 Febbraio ore 15.00 in cui verranno presentati questi risultati, ovvero le proprietà del Paclitaxel-nab ottenuto dalla Biotest HSA rispetto a una HSA ricombinante disponibile in commercio. Inoltre, verranno discussi vari parametri di qualità, tra cui il contenuto in piccoli peptidi, acidi grassi, aggregati, etc. di altre forme di HSA disponibili in commercio.