Nanotransportadores magnéticos de fármacos para aplicação terapêutica no cancro da mama

Abstract

Atualmente, o cancro representa um dos maiores problemas de saúde pública a nível mundial e, apesar dos tratamentos existentes, a sua incidência e mortalidade continuam a aumentar. Isto deve-se, maioritariamente, à resistência ao tratamento, aparecimento de zonas hipóxicas e à falta de especificidade dos agentes quimioterapêuticos. Neste contexto, a aplicação da nanotecnologia à oncologia permite melhorar a eficácia terapêutica dos tratamentos existentes possibilitando, entre outros, aumentar a concentração de fármaco no local de interesse e a oxigenação em zonas hipóxicas do tumor, através de hipertermia mediada por nanopartículas magnéticas. Neste trabalho, foram desenvolvidos nanotransportadores magnéticos de fármacos, combinando nanopartículas magnéticas com lipossomas (magnetolipossomas). Foram sintetizadas nanopartículas de ferrite de cálcio e de ferrites mistas de cálcio e magnésio através do método de coprecipitação e avaliadas as suas propriedades estruturais, a cristalinidade e as características magnéticas. Através da combinação das nanopartículas com membranas lipídicas, foram formados dois tipos de magnetolipossomas: sólidos e aquosos. Nestes sistemas, foram incorporados novos compostos fluorescentes derivados de tienopiridinas com atividade antitumoral promissora em linhas de cancro da mama. A localização dos compostos nos nanotransportadores foi avaliada por medidas de anisotropia de fluorescência em estado estacionário, sendo que os compostos se localizavam maioritariamente na bicamada lipídica. O estudo preliminar da interação por fusão dos magnetolipossomas com células foi efetuado com recurso a GUVs (vesículas unilamelares gigantes) como modelos de membranas celulares. Foi possível a encapsulação dos fármacos nos nanotransportadores desenvolvidos, com boas eficiências de encapsulação. A atividade antitumoral dos compostos encapsulados foi preliminarmente avaliada nalgumas linhas celulares, embora os primeiros resultados não se tenham revelado muito promissores. O objetivo geral deste trabalho foi o desenvolvimento de nanotransportadores que aliam as propriedades magnéticas à capacidade de transportar novos compostos antitumorais.

Currently, cancer represents one of the world's major public health problems and, despite the existing therapies, its incidence and mortality continue to increase. This is due to resistance to treatment, appearance of hypoxic zones and lack of specificity of the chemotherapeutic agents. In this context, the application of nanotechnology to oncology allows improvement of the therapeutic efficacy of existing treatments allowing, the increase of drug concentration at the site of interest and oxygenation in hypoxic areas of the tumor through magnetic nanoparticles mediated hyperthermia. In this work, magnetic drug nanocarriers were developed by combining magnetic nanoparticles with liposomes (magnetoliposomes). Nanoparticles of calcium ferrite and mixed calcium and magnesium ferrites were synthesized by the coprecipitation method and evaluated for their structural properties, crystallinity and magnetic characteristics. By combining the nanoparticles with lipid membranes, two types of magnetoliposomes were formed: solid and aqueous. Novel fluorescent compounds derived from thienopyridines and with promising antitumor activity in breast cancer cell lines have been incorporated in these systems. The location of compounds in the nanocarriers was evaluated by steady-state fluorescence anisotropy measurements, compounds being mainly located in the lipid bilayer. Preliminary studies of fusion of magnetoliposomes interaction with cells were performed using fluorescence measurements and GUVs (giant unilamellar vesicles) as models of cell membranes. It was possible to encapsulate the drugs in the developed nanocarriers, with good encapsulation efficiencies. The antitumor activity of the encapsulated compounds was preliminarily assessed in tumor cell lines, although the first results not being very promising. The general objective of this work was the development of nanocarriers that combine the magnetic properties with the capacity to transport new antitumor compounds.