Nanopartículas de quitosana contendo inibidores de integrinas como potenciais sistemas de liberação para terapia e diagnóstico por imagem em câncer - Kiill, Charlene Priscila [UNESP] (2016)
Os glioblastomas multiformes (GBMs) são os tumores mais invasivos do sistema nervoso central (SNC) e sua invasividade está relacionada com a interação entre glicoproteínas da matriz extracelular com integrinas presentes nas células tumorais. As integrinas α5β1, αvβ5, e αvβ3 são fortemente expressas em GBMs, e podem ser utilizadas como moléculas alvo na terapia e no diagnóstico por imagem dos tumores do SNC. Os inibidores de integrinas cRGDfV, cRGDfK e vicrostatin têm sido estudadas no tratamento de GBMs pois inibem as integrinas αvβ3, αvβ5 e α5β1, e, assim, exibem potentes propriedades antitumorais. Entretanto, a aplicação de proteínas terapêuticas é limitada freqüentemente pela baixa estabilidade em fluídos fisiológicos e a baixa penetração através das membranas biológicas. Para contornar estes problemas, tem˗se buscado novos sistemas de liberação de fármacos e rotas alternativas de administração, como por exemplo, a via nasal. Assim, este trabalho teve como objetivo a encapsulação dos peptídeos cRGDfV e cRGDfK em nanopartículas de quitosana, pelo método de gelificação ionotrópica, empregando o planejamento fatorial 23. Este sistema baseado em quitosana promoveu um aumento da mucoadesão e podem auxiliar o acesso dos peptideos cRGDfV e cRGDfK ao SNC pela via nasal. Outra estratégia utilizada nesse trabalho foi a utilização das nanopartículas de quitosana escolhidas no planejamento fatorial para serem modificadas com PEG por meio de interações supramoleculares e também por interações covalentes com metoxil polietilenoglicol e maleimida polietilenoglicol hidroxissucimida. As nanopartículas modificadas por interações covalentes foram funcionalizadas através do acoplamento do peptídeo cRGDfK na superfície das nanopartículas, a fim de promover um aumento do direcionamento das nanopartículas para o ambiente tumoral por meio de interações específicas com as integrinas superexpressas nos GBMs. Também foram desenvolvidas nanopartículas teranósticas de carboximetilquitosana com agente de contraste gadolínio˗dietilenotriamina pentaacetato meglumina por interações eletrostáticas, as quais foram modificadas por interações covalentes para o acoplamento da desintegrina vicrostatin na superfície das nanopartículas. Todas as formulações obtidas foram caracterizadas por estudos de distribuição granulométrica, potencial zeta, microscopia eletrônica de varredura e de força atômica, ressonância magnética nuclear, calorimetria exploratória diferencial, espectroscopia de dicroísmo circular e infravermelho por transformada de Fourier. Nos ensaios de citotoxicidade in vitro com células de GBMs foi possível observar que ao encapsular os peptídeos cRGDfV e cRGDfK nas nanopartículas elas são menos citotóxicas comparadas nanopartículas com o peptídeo cRGDfK está na sua superfície. As nanopartículas com cRGDfK na superfície levaram a uma diminuição significativa da viabilidade celular em comparação às nanopartículas em que os peptídeos estão encapsuladas. Nos ensaios de captação e internalização por citometria de fluxo e microscopia confocal, as nanopartículas de quitosana acopladas com cRGDfK e as nanopartículas teranósticas de carboximetilquitosana acopladas com vicrostatin apresentaram interação com as integrinas, levando a uma maior internalização das nanopartículas pelas células de GBMs. No caso das nanopartículas teranósticas, pode ocorrer um aumento de gadolínio nos GBMs facilitando o diagnóstico por imagem. Portanto, todos as nanopartículas desenvolvidas podem ser futuramente exploradas como uma plataforma a fim de auxiliar no tratamento e no diagnóstico por imagem dos GBMs.