Do Oxigênio aos Raios X: Diferentes Abordagens da Nanotecnologia para o Tratamento do Câncer

• Processo: 24/21657-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2028
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Éder José Guidelli
• Beneficiário: Éder José Guidelli
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: Ribeirão Preto
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/02346-9 - Nanopartículas Teranósticas de Ouro Funcionalizadas com Fármacos Aromáticos para Carreamento de Oxigênio em Radioterapia e Ressonância Magnética Nuclear, BP.DD; 25/01900-2 - Nanodispositivos Teranósticos: Explorando a viabilidade de agentes de contraste clínicos para Terapia Fotodinâmica Ativada por Raios X, BP.DD
• Assunto(s): Neoplasias Hipóxia Nanopartículas Radioterapia Raios X Física médica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: câncer | hipóxia | Nanopartículas | Radioterapia | raio x | terapia fotodiâmica | Física Médica

Resumo

Nanopartículas (NP) híbridas com estrutura core-shell tem potenciais aplicações na terapia fotodinâmica ativada (PDT) por raios X (X-PDT), na qual o fármaco é ativado com raios X devido à cintilação da NP, combinando Radioterapia (RT) e PDT em um único tratamento. Assim, a X-PDT tem o potencial de permitir a redução da dose de raios X necessária para a ocasionar a morte tumoral na RT, diminuindo danos em tecidos sadios circunvizinhos ao tumor, bem como reduzindo os efeitos tardios da radiação. Do ponto de vista da PDT, o uso de raios X permite o tratamento de tumores profundos, localizados em regiões inalcançáveis pela luz visível. Outra abordagem para combinar RT e PDT é uso de NP capazes carrear oxigênio singlete (1O2) e liberá-lo mediante estimulo com raios X. Essa abordagem pode aumentar a eficácia da RT tanto pela ação direta do 1O2 quanto pela redução da hipóxia. Considerando que a redução da hipóxia aumenta a radiosensibilização, outra abordagem para aumentar a eficácia da RT seeria o uso de NPs cintiladoras funcionalizadas com fármacos capazes de fotoliberar óxido nítrico (NO) visto que esse radical pode aumentar o fluxo sanguíneo e, consequentemente, de oxigênio para dentro do tumor. Nesse projeto, três tipos de nanopartículas serão explorados: 1) NPs híbridas compostas por um núcleo cintilador lantanídeo recoberto com fotossensibilizador para produzir oxigênio singleto durante exposição aos raios X; 2) NPs cintiladoras funcionalizadas com fármacos para fotoliberar óxido nítrico mediante exposição aos raios X; 3) NPs híbridas com núcleo metálico recoberto com moléculas capazes de aprisionar oxigênio singlete ex-situ e liberá-lo dentro da célula de câncer mediante ativação com raios X. Serão realizadas a síntese e caraterização das nanopartículas, bem como a funcionalização e os testes para verificar a produção ou liberação das espécies reativas. Ensaios clonogênicos serão realizados para verificar se as nanopartículas serão capazes de reduzir capacidade reprodutiva de células de câncer quando irradiadas com radiações ionizantes. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ISIKAWA, MILENI M.; MURADOVA, ZEINAF; MORRIS, TOBY; LESSA, JOAO V. V.; BORGES, FERNANDA H.; GONCALVES, ROGERIA R.; BERBECO, ROSS I.; GUIDELLI, EDER J.. Enhanced Cancer Radiosensitization via Energy Transfer from Eu-Doped GdF₃ Nanoparticles to Methylene Blue in X-ray Photodynamic Therapy. ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES, v. 17, n. 37, p. 14-pg., 2025-09-04. (21/00786-0, 21/08111-2, 24/21657-2)