Nanopartículas de sílica funcionalizadas contendo doxorrubicina : estudo da influência da funcionalização sobre os aspectos celulares no câncer - Gnoatto, Jussânia de Almeida (2021)
A nanomedicina vem sendo explorada como ferramenta para melhorar o diagnóstico e tratamento do câncer. O presente trabalho descreve a síntese de nanopartículas de sílica (SiNP) Stöber via processo sol-gel e posterior funcionalização através de uma série de organosilanos com diferentes grupos funcionais, com o objetivo de sintetizar nanocarreadores para o fármaco antitumoral doxorrubicina (DOX). A funcionalização da superfície de nanopartículas é uma estratégia empregada para aperfeiçoar a entrega controlada de moléculas e inibir a formação de proteína corona, que são complexos proteicos formados na superfície de nanomateriais expostos a fluídos biológicos. Nesse contexto, o primeiro desafio a ser transposto é a prevenção da formação de proteína corona na superfície de SiNP, a fim de assegurar a eficaz entrega de DOX e a compatibilidade biológica. Dessa forma, após a triagem inicial (testes físico-químicos e biológicos) com a série nanomateriais funcionalizados com organosilanos, os mais promissores como sistemas de entrega controlada de fármacos foram os organosilanos com os grupos funcionais zwitteriônico (ZWT) e polietilenoglicol (PEG). Os nanomateriais apresentaram tamanho médio de 100 nm, monodispersividade, estabilidade coloidal, compatibilidade celular e foram efetivos na inibição da formação de proteína corona, mesmo quando expostos a soluções com elevada concentração proteica. Portanto, a manutenção da identidade original dos nanomateriais sintetizados permitiu a interação com as células de interesse. A avaliação da atividade antitumoral de DOX carreada por SiNP, com superfície modificada, foi realizada nas linhagens celulares MCF-7 (carcinoma mamário humano) e U251-N (glioblastoma humano). A atividade citotóxica dos sistemas SiNP-DOX-PEG e SiNPDOX- ZWT foi superior ao sistema SiNP-DOX, demonstrando que a funcionalização da superfície desses nanomateriais facilitou a liberação de DOX e a captação celular, aumentando a efetividade do tratamento. Os ensaios de nanotoxicidade endereçados para as organelas mitocôndrias, lisossomos e gotas lipídicas demonstraram que a superfície de SiNP desempenha um papel chave na toxicidade celular, uma vez que a funcionalização com os compostos PEG ou ZWT foram eficazes em modular a disfunção causada pelos nanomateriais sem funcionalização. Por fim, os nanomateriais foram utilizados no tratamento de esferoides de glioblastoma onde foi observado uma performance citotóxica superior do grupo SiNP-DOXZWT em comparação à DOX livre. Portanto, o presente trabalho apresenta uma relevante contribuição para o avanço das pesquisas relacionadas à funcionalização de nanopartículas para aplicação biológica, bem como uma alternativa à clássica PEGuilação de nanomateriais.