Orientadores: Eneida de Paula, Marcelo Bispo de Jesus

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: O câncer é a doença genética responsável pelo maior número de mortes em países desenvolvidos e a segunda maior causa mortis em países em desenvolvimento. Uma das principais formas de tratamento do câncer é a quimioterapia, que se utiliza de fármacos para induzir a morte em células...

Resumo: O câncer é a doença genética responsável pelo maior número de mortes em países desenvolvidos e a segunda maior causa mortis em países em desenvolvimento. Uma das principais formas de tratamento do câncer é a quimioterapia, que se utiliza de fármacos para induzir a morte em células cancerígenas, impedindo, assim, seu crescimento anormal. Para ultrapassar desvantagens das tratamentos atuais, novas terapias vêm sendo desenvolvidas. Dentre elas, a terapia gênica e o uso de sistemas de liberação de fármacos foram as abordagens escolhidas em nossa pesquisa. Carreadores Lipídicos Nanoestruturados (CLN) e Nanopartículas Lipídicas Sólidas (NLS) são alternativas interessantes para viabilizar tais terapias, por conseguirem entregar material genético de forma efetiva e segura de genes, fármacos e proteínas em células alvo. Portanto, esta dissertação teve por objetivos i) desenvolver e aperfeiçoar um novo método de produção de CLN e NLS: a extrusão de microemulsão e ii) produzir nanopartículas capazes de carrear genes (gene codificante para PTEN) e fármacos (mitoxantrona) concomitantemente em células de câncer. Os resultados demonstram que a extrusão de microemulsão é um método factível para a produção de tais partículas, sendo que 15 passagens pela membrana de 100 nm, 5 ºC acima da temperatura de fusão dos lipídios sólidos são os melhores parâmetros para otimização deste processo. As nanopartículas lipídicas produzidas apresentaram diâmetro médio em torno de 140 nm e foram estáveis por, pelo menos, 180 dias estocadas a 4 ºC. Além disso, CLN e NLS mostraram-se semelhantes quanto ao tamanho, potencial Zeta e polidispersão (PDI). Apesar de não apresentarem diferenças quanto a transição de fase, as nanopartículas lipídicas apresentaram uma ultraestrutura monolítica bastante distinta dos lipossomas, o que garantiu uma alta eficiência de encapsulamento para o fármaco mitoxantrona: de 81% em CLN e 64 % em NLS. Finalmente, o carreamento concomitante do fármaco mitoxantrona e do gene da PTEN diminuiu a viabilidade celular em linhagens de câncer de mama (MCF-7) e de próstata (PC3), de maneira mais eficiente que formulações lipossomais

Abstract: Cancer is the genetic disease responsible for major death causes in developed countries and it is the second leading cause of death in developing countries. One of the main forms of cancer treatment is chemotherapy, which uses drugs to induce death in neoplastic cells, thereby preventing...

Abstract: Cancer is the genetic disease responsible for major death causes in developed countries and it is the second leading cause of death in developing countries. One of the main forms of cancer treatment is chemotherapy, which uses drugs to induce death in neoplastic cells, thereby preventing their overgrowth. To overcome disadvantages of current treatments, new therapies have been developed. Among them, gene therapy and the use of drug delivery systems were the approaches used in our research. Nanostructured Lipid Carriers (NLC) and Solid Lipid Nanoparticles (SLN) are suitable carriers for such therapies since they can effectively and safely deliver genetic material, drugs and proteins in target cells. Therefore, this work was aimed i) to develop and optimize a new method of production of NLC and SLN: the microemulsion extrusion and ii) to produce nanoparticles capable of co-delivery genes (the coding gene for PTEN) and drugs (mitoxantrone) into cancer cells. The results demonstrate that microemulsion extrusion is a reliable method for the production of such particles, being 15 passages through 100 nm membrane, at 5 °C above the solid lipid melting temperature, are the best parameters for process optimization. The lipid nanoparticles showed average diameter of 140 nm and they were stable up to 180 days of storage at 4 °C. Moreover, NLC and SLN showed similar size, Zeta potential and polydispersity (PDI). While calorimetry did not reveal great differences among the formulations tested, transmission electron microscopy revealed a monolithic structure for lipid nanoparticles distinct from lipossomes, which allowed NLC and SLN to encapsulate 81 and 64 %, respectively, of mitoxantrone. Finally, concomitant entrapment of mitoxantrone and PTEN gene in lipid nanoparticles led to a decrease in the cell viability of breast (MCF-7) and prostate (PC3) cancer cells, more efficiently than liposomal formulations