Magnetolipossomas baseados em nanopartículas magnéticas de tipo flor para aplicação em terapia dual do cancro

Abstract

O cancro representa uma luta constante na sua prevenção e um equilíbrio entre o bem estar do paciente e a toxicidade dos tratamentos, hoje, aplicados. As terapias convencionais carregam consigo uma enorme carga emocional, psicológica e física sem garantias de tratamento efetivo. Alternativas como o transporte direcionado de sistemas carregados com fármacos e terapias combinadas, como a combinação entre quimioterapia e hipertermia, têm levantado grande interesse na biomedicina. Nesta tese, foram desenvolvidos magnetolipossomas sólidos (SMLs) para aplicação em terapia dual do cancro (quimioterapia e hipertermia). O seu desenvolvimento contempla a síntese de nanopartículas de ferrites de manganês (MnFe2O4) do tipo flor através da adição de polissacáridos, carboximetil-dextrano e melamina, definidas como A e B, respetivamente. As nanopartículas obtidas foram caracterizadas estruturalmente através das técnicas de XRD e SEM e a caracterização magnética foi efetuada por SQUID. As nanopartículas em flor que apresentaram melhores propriedades magnéticas foram as sintetizadas através da adição de melamina, observando-se uma magnetização de saturação de 6,16 emu/g. O composto usado neste trabalho é uma molécula fluorescente, um derivado de tienopiridina (JR-333) com propriedades antitumorais promissoras. Através de medidas de anisotropia de fluorescência, concluiu-se acerca da sua localização quando encapsulado em SMLs. A fusão entre os SMLs e os modelos de membranas celulares, corroborou a interação entre ambos. Ademais, foi analisada a libertação do composto JR-333 em SMLs baseados nas nanopartículas B, na ausência e presença de um campo magnético externo. Verificou-se um ligeiro aumento da taxa de libertação quando aplicado o campo, revelando que estes sistemas são promissores para uma libertação controlada do composto JR-333.

Cancer represents a constant fight for its prevention and a balance between the patient's well-being and the toxicity of treatments. The current therapies are associated with enormous emotional, psychological, and physical challenges and do not assure an effective treatment. Alternatives such as transport of drug-loaded systems to target sites and combination therapies, as chemotherapy combined with hyperthermia, have gain great interest in biomedicine. In this thesis, solid magnetoliposomes (SMLs) were developed for application in dual cancer therapy (chemotherapy and hyperthermia). Its development contemplates a synthesis of flower-like manganese ferrites (MnFe2O4) nanoparticles, through the addition of polysaccharides, carboxymethyl-dextran and melamine, defined as A and B, respectively. The obtained nanoparticles were structurally characterized using XRD and SEM techniques and the magnetic characterization was performed by SQUID. The best nanoparticles that matched magnetic properties with flower structure were the ones synthesized by melamine addition, presenting a saturation magnetization of 6.16 emu/g. The compound used in this work is a fluorescent molecule, a thienopyridine-derived fluorescent drug (JR-333), with promising antitumor properties. The fluorescence anisotropy measurements allowed to conclude about its location when encapsulated into SMLs. The fusion between SMLs and cell membrane models corroborated an interaction between these two systems. Furthermore, the release of the compound JR-333 from SMLs based on nanoparticles B, in the absence and presence of an external magnetic field, was evaluated. A slight increase in the release rate was observed in the presence of the magnetic field, indicating that this system is promising for a controlled release of compound JR-333.