Síntese, caracterização e estudos in vitro de derivados acetilados de quitosana como carreadores de RNA de interferência - Martins, Grazieli Olinda (2020)
A quitosana tem recebido muita atenção como carreador de siRNA devido à sua boa capacidade de complexação para posterior liberação no interior celular. No entanto, uma de suas limitações é a insolubilidade em pH neutro e a tendência de suas nanopartículas (NPs, quitosana + siRNA) agregarem em condições fisiológicas. Portanto, realizar modificações na quitosana, junto às caracterizações físico-químicas e biológicas são necessárias para superar e compreender estas limitações. No presente trabalho, quitosanas anfipáticas foram sintetizadas, variando-se o grau de acetilação (GA) em aproximadamente 20 e 30 %, o grau de substituição (GS) por dietilaminoetil (DEAE) entre 5 e 25 % e o GS com cadeias de polietilenoglicol (PEG) na faixa de 1,5. Os resultados mostraram que o ajuste destes parâmetros diminuiu as interações intermoleculares mediadas por ligações de hidrogênio para obtenção de nanopartículas com estabilidade coloidal e sérica: nanopartículas com tamanho de 150 nm, com baixo índice de polidispersão (0,15 - 0,2) e potencial Zeta positivo (entre ~ +4 e +12 mV). A resistência à agregação é fornecida por mudanças na superfície das nanopartículas e destaca a importância de uma automontagem mais organizada para fornecer estabilidade em condições fisiológicas. A peguilação dos vetores reduziu o tamanho das nanopartículas para 100 nm em pH 6,3, além de melhorar a estabilidade sérica do polímero com menor grau de acetilação em pH 7,4. Os polímeros na forma livre e suas respectivas nanopartículas com siRNA exibiram baixa toxicidade celular, eficiência da captação celular das nanopartículas, bem como a distribuição e a liberação em tempo real do siRNA-FAM no interior celular, que foram confirmados pelos marcadores fluorescentes. Os estudos de transfecção in vitro em macrófagos mostraram a influência do grau de acetilação na redução da expressão relativa de TNF- em até 63 % com as NPs dos derivados modificados com DEAE e PEG, com eficiência de transfecção superior à lipofectamina, que reduziu em 48 % a expressão de TNF. De forma análoga, estudos de transfecção em célula epitelial de carcinoma cervical (HeLa-GFP) também mostraram que os derivados modificados com DEAE e PEG formaram NPs que promoveram o knockdown de GFP. E, portanto, os resultados forneceram uma abordagem clara para superar a limitada estabilidade de nanopartículas de quitosana em condições fisiológicas.