Nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro (SPION): potencialidade da sua aplicação como transportador de genes e agente de contraste

Abstract

O conhecimento e o interesse pelo uso de partículas magnéticas que podem ser manipuladas por campos magnéticos têm crescido exponencialmente. Estas partículas são geralmente constituídas por dois componentes, um material magnético, frequentemente ferro, níquel ou cobalto, e um invólucro protetor que facilita a ligação com fármacos, adjuvantes e ligandos direcionadores. No caso particular das nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro (SPION-sigla em inglês), estas destacam-se pelo seu papel importante nos desenvolvimentos da nanomedicina, devido à sua biocompatibilidade, baixo custo de produção, superparamagnetismo, tamanho e possibilidade de ser feito um revestimento biocompatível. As suas aplicações diagnósticas e mesmo teragnósticas, tornam estas nanopartículas (NPs) promissoras em vários campos da medicina. As diversas possibilidades de formulações baseadas em SPION possibilitam as suas aplicações farmacêuticas para separação e deteção de células, reparação de tecidos, hipertermia magnética, administração de fármacos, entre outros. Apesar das vantagens que os usos das SPION nos possam trazer, há ainda uma grande necessidade de abordar questões como a biocompatibilidade e segurança associadas ao uso destas NPs, os vários efeitos colaterais típicos de terapias que as envolvam e ainda as estratégias existentes para superar estes problemas. As SPION são vistas como materiais promissores no campo de deteção, rastreamento e tratamento de diversas doenças, como o cancro. A possibilidade de modificar a sua superfície e as características do seu núcleo fazem das SPION um agente de contraste específico para ressonância magnética (RM), mas também uma família intrigante de marcadores para medicina nuclear. Este trabalho pretende apresentar uma perspetiva sobre o estado da arte e os avanços das SPION para aplicações farmacêuticas, dando especial ênfase ao seu uso como transportadores para a entrega de genes e como agentes de contraste para RM. Desta forma, potencia-se o uso das mesmas, através da entrega de ácidos nucleicos para tratamento de doenças e do acompanhamento, de forma não invasiva, do efeito da terapia genética.

The knowledge and interest in the use of magnetic particles, which can be manipulated by magnetic fields, have grown exponentially. These particles generally consist of two components, a magnetic material, often iron, nickel or cobalt, and a protective casing that facilitates the connection with drugs, adjuvants and targeting ligands. In the particular case of superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPION), they stand out for their important role in nanomedicine developments, due to their biocompatibility, low cost of production, superparamagnetism, size and the possibility of being done a biocompatible coating. Their diagnostic and teragnostic applications make these nanoparticles (NPs) promising in several fields of medicine. The various possibilities of SPION-based formulations enable its pharmaceutical applications for cell separation and detection, tissue repair, magnetic hyperthermia, medication administration, among others. Despite the advantages that the uses of SPION can bring us, there is still a great need to address the issues of biocompatibility and safety associated with the use of these NPs, the various effects associated with the therapies they involve and the strategies to overcome this problems. SPION are promising materials in the field of detection, screening and treatment of several diseases, such as cancer. The possibility of modifying the surface and the characteristics of its core make SPIONs a specific contrast agent for magnetic resonance imaging (MRI), but also an intriguing family of markers for nuclear medicine. This work intends to present a perspective on the state of the art and the advances of SPIONs for pharmaceutical applications, with special emphasis on its use as carriers for the delivery of genes and as a contrast agents for magnetic resonance imaging. As a result, their use is enhanced, through the delivery of nucleic acids for the treatment of diseases and the non-invasive monitoring of the effect of gene therapy.