Síntese e caracterização de nanopartículas multifuncionais à base de lipídios, com potencial aplicação biomédica em Câncer e Aterosclerose: uma abordagem multidisciplinar

• Processo: 23/10843-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2030
• Área do conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Antonio Martins Figueiredo Neto
• Beneficiário: Antonio Martins Figueiredo Neto
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Cristiano Luis Pinto de Oliveira ; Lionel Fernel Gamarra Contreras
• Pesquisadores associados: Alejandro Sosnik ; Andrea Carvalho De Marco ; Emanuel da Silva Rovai ; Erol Akpinar ; Giancarlo Espósito de Souza Brito ; Giovanni Barbero ; Luciana Cavalheiro Marti ; Maria Aparecida Neves Jardini ; Marianela Candolfi ; Nágila Raquel Teixeira Damasceno ; Nathália Beretta Tomazio ; Pasquale Ciarletta ; Raul Cavalcante Maranhao ; Renato Santos de Oliveira Filho
• Assunto(s): Fluidos complexos HDL-Colesterol LDL-Colesterol Nanopartículas Lipídeos Neoplasias Aterosclerose
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Hdl | Ldl | Nanopartículas | fluidos complexos

Resumo

O câncer e a aterosclerose são as principais causas de mortalidade e morbidade no mundo. Uma das estratégias para o tratamento do cancer, baseada na nanotecnologia, é a magneto-hipertermia, onde as nanopartículas magnéticas, incorporadas nas células cancerígenas, são submetidas a uma radiofrequência externa e que, combinada com outras abordagens como a imunoterapia, potencializa o efeito terapêutico no tratamento do câncer. Outra, é a utilização de nanoemulsões (NE), que internalizam nas células cancerígenas medicamentos potentes, com baixos efeitos colaterais. A possibilidade de fundir ambas as estratégias numa única partícula, não foi alcançada até agora. Propomos incorporar pequenas nanopartículas magnéticas e medicamentos anticâncer em uma única NE. Propomos construir uma instalação para produzir dispositivos microfluídicos chip-on-demand, para os fins dessa pesquisa. No projeto descrevemos linhas de pesquisa mais específicas, empregando as nanopartículas complexas e os dispositivos Lab-on-chip (LOC). Propomos uma nova abordagem para o tratamento do melanoma metastático através da aplicação de colesterol NE com Paclitaxel e imunoterapia baseada em linfócitos infiltrantes tumorais. A avaliação da imunoterapia com linfócitos T (TILs) obtidos de melanomas metastáticos pode ser realizada utilizando dispositivos microfluídicos (organ-on-a-chip, OOC), onde o chip tem a capacidade de mimetizar o ambiente tumoral em uma cultura 3D com a presença de matriz extracelular, vasos, entre outros componentes. Utilizando a modalidade OOC é possível mimetizar diferentes órgãos ou um sistema completo, permitindo simular o processo metastático além do tumor. O monitoramento dos TILs administrados pode ser realizado através da internalização de nanopartículas em linfócitos. Essas nanopartículas podem ser funcionalizadas com adição de moléculas fluorescentes ou radioisótopos, possibilitando o rastreamento por técnicas de imagem molecular. Temos como objetivo: in silico - simular a ingestão de medicamentos com o objetivo de avaliar a eficácia e segurança das moléculas no processo terapêutico, bem como o desenvolvimento de dispositivos microfluídicos com o objetivo de encontrar as melhores características para fabricação desses dispositivos; in vitro e in vivo - avaliar a toxicidade do LDE-Paclitaxel (LDEP), caracterizar as células tumorais do melanoma metastático, analisar a interação entre o LDEP e as células tumorais, e a terapêutica. Nosso objetivo é avaliar a terapia para glioblastoma multiforme utilizando NE ricas em colesterol acoplado ao Paclitaxel: estudo in silico, in vitro e TOC. Propomos desenvolver um modelo de Glioblastoma-on-a-chip baseado em um dispositivo microfluídico para avaliar a eficácia terapêutica alcançada com o uso do LDEP e assim poder nos aproximar da pesquisa translacional de aplicabilidade ao paciente, utilizando plataformas como in silico, in vitro, in vivo e tumor-on-a-chip. Além da incorporação do fármaco na LDE, a incorporação de nanopartículas magnéticas permite o emprego da hipertermia além da quimioterapia. No caso da aterosclerose, pretendemos investigar a funcionalidade da lipoproteína de alta densidade (HDL) em indivíduos da coorte SHIP-Brasil. Procuramos correlações entre as características do HDL com o desenvolvimento da aterosclerose. Investigaremos possíveis intervenções na placa com medicamentos e hipertermia, permitindo uma eventual incorporação das NE nela. Após a síntese, é realizado o processo que envolve a incorporação da matéria ativa à NE e sua caracterização. As próximas etapas serão os ensaios in vitro em dispositivos microfluídicos para testar toxicidade, eficiência de incorporação em células e eficácia da terapia. A seguir serão realizados ensaios in vivo. A relação entre câncer de mama e dislipidemia será investigada. As plataformas LOC serão utilizadas para investigar a periodontite, que se mostrou relacionada ao desenvolvimento da aterosclerose. (AU)