Modelagem do efeito de sensibilização utilizando complexos de rutênio, em cultura de células 2D versus 3D sob condições normóxicas e hipóxicas. Avaliação citotóxica por irradiação luminosa, raios-X e raios-¿

• Processo: 25/10422-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2028
• Área do conhecimento: Ciências da Saúde - Farmácia
• Pesquisador responsável: Roberto Santana da Silva
• Beneficiário: Roberto Santana da Silva
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Óxido nítrico Terapia fotodinâmica Fotobiologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: complexos metálicos como fotossensibilizador | Fototerapia e produção de óxido nítrico | metalo drogas | Oxido Nitrico | Terapia Fotodinâmica | Terapia fotodinâmica induzida por raio-x | Fotobiologia

Resumo

Dados globais de mortalidade indicam que o câncer é a segunda principal causa de morte em todo o mundo. Portanto, há uma necessidade urgente de inovação em tratamentos eficazes para enfrentar esse significativo desafio clínico e social. A terapia fotodinâmica convencional (TFD) tem se mostrado eficaz no tratamento de tumores primários e metástases individuais, embora seja ineficaz no combate a metástases múltiplas disseminadas. Estas últimas tornaram-se, portanto, o principal alvo em oncologia, e a terapia fotodinâmica induzida por raios X e/ou raios ¿ pode oferecer uma excelente alternativa para o tratamento de tumores profundos e metástases dispersas, desde que o princípio da TFD seja adequadamente adaptado a essas formas de radiação. Essencialmente, a excitação por raios X e/ou raios ¿ de certos compostos ocasiona luminescência, a qual pode ser capturada por fotossensibilizadores (FSs), resultando na produção de espécies radicalares. Neste projeto, propomos avaliar os efeitos anticancerígenos de uma abordagem sinérgica, utilizando compostos produtores de espécies reativas de oxigênio e nitrogênio (ERONs) quando excitados por irradiação luminosa, raios X ou raios ¿. Aspectos fotoquímicos, fotofísicos e fotobiológicos serão examinados em termos da produção de EROs e NO. A citotoxicidade dos fotossensibilizadores será avaliada tanto na ausência quanto na presença de irradiação luminosa e ionizante, contra diferentes tipos de células cancerígenas e células "normais". A citoproteção de células normais, promovida pelo NO produzido a partir da estimulação de complexos rutênio-óxido de nitrogênio - já observada em trabalhos anteriores do grupo (ex.: Negri et al., 2025) - também será avaliada neste projeto. Ressalta-se, ainda, que diferentes modelos biológicos serão utilizados para avaliação da citotoxicidade de compostos inorgânicos em células cancerígenas, o que representa uma inovação na área de bioinorgânica. Embora muitos FSs sejam promissores, desafios como baixa seletividade, alta toxicidade e a dependência de modelos in vitro - que não reproduzem adequadamente a complexidade dos tumores primários - têm limitado sua transição bem-sucedida para a prática clínica. Para superar essas limitações, modelos tridimensionais (3D) vêm sendo cada vez mais utilizados como plataformas pré-clínicas, com o objetivo de aprimorar a pesquisa translacional e, consequentemente, os resultados clínicos. Nesse contexto, esferoides bioimpressos em hidrogéis permitem a criação de um microambiente mais controlado, melhorando o arranjo dos esferoides e sua relevância fisiológica, como nós descrevemos recentemente em um artigo submetido à publicação (da Silva, R.S. et al, Biofabrication, 2025). Este sistema será desenvolvido e explorado neste projeto. O mecanismo bioquímico de morte celular em diferentes linhagens de câncer, induzido pelos três métodos excitatórios propostos, será investigado, permitindo observar a expressão de proteínas envolvidas e os mecanismos de morte celular resultantes. O efeito sinérgico do NO, observado nos diferentes processos de excitação, será estudado por meio da avaliação da recorrência celular, utilizando o ensaio Scratch Wound, bem como da regulação dos mecanismos de sobrevivência relacionados à expressão do fator de transcrição antiapoptótico NF-¿B. (AU)