Hidrogel de G-quadruplex como Potencial Carregador de Fotossensibilizadores para Aplicação em Terapia Fotodinâmica

Resumo

Materiais nanoestruturados que são produzidos pela auto associação de seus precursores despertam grande interesse em várias áreas, inclusive bionanotecnologia e nanomedicina. Dentre as cinco nucleobases, a guanina e seus derivados atraem interesse especial devido a sua característica de auto organização. Primariamente, a formação de tetrâmeros é induzida pela complementariedade das ligações de hidrogênio do tipo Hoogsteen, na presença de cátions específicos, como o Na+ e K+. Esses tetrâmeros, denominados G-quartetos se empilham para a formação de estruturas alongadas chamadas G-quadruplex. Tais estruturas se assemelham a fibras cilíndricas com cavidade interna de diâmetro bem definido. Do ponto de vista biológico, existem vários estudos buscando entender o papel dessas estruturas em determinadas sequências do DNA. No âmbito biotecnológico, o fato que hidrogéis possam ser formados por arranjos de fibras de G-quadruplex têm atraído muita atenção visando a distribuição de drogas, biossensores e engenharia de tecidos. Como são produzidos a partir de moléculas naturais, os hidrogéis tem potenciais aplicações in vivo devido a biodegradabilidade e biocompatibilidade. Se comparado com sistemas carregadores tradicionais, hidrogéis tem a vantagem de liberação controlada do composto bioativo, podendo ficar em contato com a área desejada por mais tempo, com baixa difusão, reduzindo assim, possíveis efeitos colaterais. Nesse projeto, pretendemos desenvolver uma metodologia de incorporação e liberação de biomoléculas nos hidrogéis de G-quadruplex, em particular de fotosensibilizadores para possíveis aplicações em terapia fotodinâmica (PDT do inglês Photodynamic Therapy). Pretendemos explorar as propriedades de incorporação e retenção de azul de metileno em hidrogéis de G-quadruplex em função das características do gel precursor, temperatura, pH e força iônica, investigando as propriedades e aplicabilidade de um novo biomaterial.