Nome do Projeto
Desenvolvimento de nanocarreadores lipídicos superparamagnéticos
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
15/10/2025 - 31/07/2029
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Exatas e da Terra
Resumo
Esta pesquisa propõe desenvolver sistemas lipossomais eficientes, estáveis e menos tóxicos, contendo diferentes composições lipídicas e nanopartículas superparamagnéticas, a serem utilizados no carreamento e liberação de fármacos/substâncias ativas. As propriedades físico-químicas e a estabilidade dos sistemas serão caracterizadas por diferentes técnicas instrumentais, como Espalhamento de Luz Dinâmico, Potencial Zeta, Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier, Ressonância Magnética Nuclear de Fósforo e Hidrogênio, Calorimetria de Varredura Diferencial e Espectroscopia no Ultravioleta-visível. O desenvolvimento destes nanocarreadores contribuirá com a geração de plataformas versáteis e eficientes com ação terapêutica, unindo os campos da nanotecnologia e da ciência farmacêutica.
Objetivo Geral
O objetivo desta proposta é desenvolver sistemas lipossomais eficientes, estáveis e menos tóxicos, contendo diferentes composições lipídicas e nanopartículas superparamagnéticas, a serem utilizados no carreamento e liberação de fármacos/substâncias ativas.
Justificativa
O câncer é responsável por uma das maiores taxas de mortalidade no mundo. Na tentativa de contornar os efeitos indesejáveis oriundos dos tratamentos e torná-los mais eficientes, diversas pesquisas têm sido desenvolvidas. As nanopartículas superparamagnéticas (NPM) tem apresentado destaque no tratamento do câncer devido a capacidade destas de passar através da membrana celular e, após a aplicação de um campo magnético externo, serem vetorizadas diretamente ao tecido tumoral [1,2]. Além disso, estas NPM têm sido estudadas para outras diferentes aplicações, tais como no tratamento por hipertermia magnética, diagnósticos tumorais e desenvolvimento de biossensores [3-8].
Apesar dos avanços notáveis em relação as NPM e de suas implicações clínicas significativas [9-11], questões como o efeito citotóxico para organismos biológicos, bem como, a eficácia potencial para aplicações teragnósticas ainda merecem ser avaliados [12]. Com o intuito de evitar a agregação e estabelecer um sistema de entrega de fármaco estável e de liberação prolongada in vivo vê-se como principal estratégia associar as NPM com sistemas lipossomais, formando os magnetolipossomas [13-15]. Os magnetolipossomas, por apresentarem propriedades magnéticas têm sido aplicados em imunoensaios, marcação celular, no diagnóstico de células cancerígenas, através de imagens por ressonância magnética, bem como, no tratamento do câncer. Tendo em vista a grande importância dos estudos que incluem os nanocarreadores, e com o intuito de aprimorar e obter sistemas mais eficientes, esta pesquisa tem como princípio norteador investigar a associação de NPM em sistemas lipossomais contendo diferentes substâncias ativas. O desenvolvimento destes nanocarreadores visa contribuir com a geração de plataformas versáteis e com ações terapêuticas eficientes, unindo os campos da nanotecnologia e da ciência farmacêutica.
Apesar dos avanços notáveis em relação as NPM e de suas implicações clínicas significativas [9-11], questões como o efeito citotóxico para organismos biológicos, bem como, a eficácia potencial para aplicações teragnósticas ainda merecem ser avaliados [12]. Com o intuito de evitar a agregação e estabelecer um sistema de entrega de fármaco estável e de liberação prolongada in vivo vê-se como principal estratégia associar as NPM com sistemas lipossomais, formando os magnetolipossomas [13-15]. Os magnetolipossomas, por apresentarem propriedades magnéticas têm sido aplicados em imunoensaios, marcação celular, no diagnóstico de células cancerígenas, através de imagens por ressonância magnética, bem como, no tratamento do câncer. Tendo em vista a grande importância dos estudos que incluem os nanocarreadores, e com o intuito de aprimorar e obter sistemas mais eficientes, esta pesquisa tem como princípio norteador investigar a associação de NPM em sistemas lipossomais contendo diferentes substâncias ativas. O desenvolvimento destes nanocarreadores visa contribuir com a geração de plataformas versáteis e com ações terapêuticas eficientes, unindo os campos da nanotecnologia e da ciência farmacêutica.
Metodologia
Preparo dos sistemas carreadores: Os lipossomas e os magnetolipossomas serão produzidos através do método de evaporação em fase reversa [15]. Os lipídios serão dissolvidos em solvente orgânico e, passarão por um banho de ultrassom para formação de uma emulsão. O solvente será removido por rotaevaporação para formação de um gel e submetido à agitação por vórtex para a formação dos lipossomas. As NPM e as substâncias ativas serão adicionadas durante a etapa de adição do solvente.
Caracterização dos sistemas:
• Os estudos da estabilidade serão realizados através das técnicas de Espalhamento de Luz Dinâmico (DLS) e potencial zeta;
• As caracterizações do efeito das NPM e de diferentes substâncias ativas na dinâmica molecular dos lipossomos serão realizadas por:
1. Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier com Reflectância Total Atenuada (HATR-FTIR), monitorando a variação de frequência e largura de picos de grupos lipídicos;
2. Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio (RMN de 1H), por medidas de tempo de relaxação longitudinal (T1) de 1H;
3. Ressonância Magnética Nuclear de Fósforo (RMN de 31P), por análises da largura a meia altura e anisotropia do deslocamento químico;
4. Calorimetria de Varredura Diferencial (DSC), por análise de variação de entalpia e temperatura de transição de fase dos lipídios;
5. Espectroscopia no Ultravioleta-visível (UV-vis), através de medidas da turbidez dos lipídios;
• Os estudos da atividade antioxidante e antitumoral serão realizados através de ensaios in vitro, tais como TBARS e análises viabilidade/morte celular de células neoplásicas.
As caracterizações estruturais e os ensaios antitumorais (in vitro) serão realizadas a partir de parcerias entre pesquisadores da Universidade Federal de Pelotas (UFPel) e a Universidade Federal do Rio Grande (FURG).
Caracterização dos sistemas:
• Os estudos da estabilidade serão realizados através das técnicas de Espalhamento de Luz Dinâmico (DLS) e potencial zeta;
• As caracterizações do efeito das NPM e de diferentes substâncias ativas na dinâmica molecular dos lipossomos serão realizadas por:
1. Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier com Reflectância Total Atenuada (HATR-FTIR), monitorando a variação de frequência e largura de picos de grupos lipídicos;
2. Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio (RMN de 1H), por medidas de tempo de relaxação longitudinal (T1) de 1H;
3. Ressonância Magnética Nuclear de Fósforo (RMN de 31P), por análises da largura a meia altura e anisotropia do deslocamento químico;
4. Calorimetria de Varredura Diferencial (DSC), por análise de variação de entalpia e temperatura de transição de fase dos lipídios;
5. Espectroscopia no Ultravioleta-visível (UV-vis), através de medidas da turbidez dos lipídios;
• Os estudos da atividade antioxidante e antitumoral serão realizados através de ensaios in vitro, tais como TBARS e análises viabilidade/morte celular de células neoplásicas.
As caracterizações estruturais e os ensaios antitumorais (in vitro) serão realizadas a partir de parcerias entre pesquisadores da Universidade Federal de Pelotas (UFPel) e a Universidade Federal do Rio Grande (FURG).
Indicadores, Metas e Resultados
A partir dos resultados obtidos pretende-se obter novos sistemas carreadores a serem utilizados na terapia antitumoral. Os sistemas serão otimizados quanto a estabilidade e capacidade de encapsulamento. A formação de recursos humanos especializados como alunos de iniciação científica e de pós-graduação (voluntários e/ou bolsistas) é uma parte extremamente importante do projeto. Visando à difusão do conhecimento, através desta pesquisa, pretende-se contribuir cientificamente sobre a descoberta de novos sistemas nanocarreadores a serem utilizados para a terapia do câncer. Neste projeto, também destaca-se a integração acadêmica entre a UFPel e FURG.
Equipe do Projeto
| Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
|---|---|---|---|
| ADRIANA CASTRO PINHEIRO | 1 | ||
| ALAN DOS SANTOS DA SILVA | 1 | ||
| JULIA MARQUES DE SOUZA ALVARENGA MOTTA | |||
| REJANE CRUZ DOS SANTOS | |||
| SANDRA CRUZ DOS SANTOS | 12 | ||
| SOFIA GUNTHER BROCHIER | |||
| VANIA RODRIGUES DE LIMA | |||
| WILSON JOAO CUNICO FILHO | 1 |