Desenvolvimento de dispositivos microfluídicos (tumor-on-a-chip) para avaliação de sistemas nanoestruturados associados à terapia fotodinâmica de modelos tumorais 3D de gliomas

• Processo: 24/18204-6
• 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: Engenharias - Engenharia Biomédica - Bioengenharia
• Pesquisador responsável: Fernando Lucas Primo
• Beneficiário: Fernando Lucas Primo
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCFAR). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Liam Grover ; Sonia Maria Oliani
• Assunto(s): Biotecnologia Fármacos fotossensibilizantes Glioma Microfluídica Engenharia tecidual
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biotecnologia | Fotodinâmica | Fotossensibilizadores | gliomas | Microfluídica | Organ-a-chip | Engenharia de Tecidos

Resumo

Os gliomas são tumores cerebrais raros oriundos de alterações malignas das células da glia, são cânceres agressivos e apresentam elevada mortalidade, alta taxa de recidiva e tempo curto de sobrevida dos pacientes, estimado em 15 meses. O tratamento cirúrgico é o padrão-ouro, com máxima resseção tumoral, além da radioterapia e a quimioterapia que comumente utilizadas, seja de maneira isolada ou associada a resseção tumoral. Entretanto, muitas vezes esses tratamentos não são capazes de trazer a cura, seja em razão da cirurgia de ressecção não ser capaz de remover todo o conteúdo tumoral, devido a extensão da lesão, ou pela presença de células tronco de glioma que contribuem para a recidiva da doença. Além disso, a barreira hematoencefálica promove um desafio a mais no tratamento, pois dificulta a acesso de diversas drogas quimioterápicas, administradas por via oral ou parenteral, reduzindo a eficácia dos tratamentos medicamentosos. Nesse contexto, a terapia fotodinâmica se apresenta como uma alternativa de terapia, minimamente invasiva, complementar aos tratamentos tradicionais já utilizados nos cânceres cerebrais, visto que é possível a administração do fotossensibilizador seguido da aplicação da luz localmente, diretamente sobre a lesão durante a cirurgia de resseção tumoral utilizando micro cânulas e/ou feixes de fibra óptica. Para isso, se faz necessário o uso de substâncias fotossensibilizadoras que muitas vezes apresentam baixa solubilidade ou baixa estabilidade em sistemas aquosos, o que se torna um fator limitante para a sua utilização. Sendo assim, o desenvolvimento de sistemas nanoemulsionados é uma excelente estratégia para solucionar a limitação de estabilidade e de solubilidade, em ambiente aquoso. Além disso, pode promover melhor estabilidade físico-química e por consequência maior potencial fotodinâmico. Quando se fala em desenvolvimento de terapias contra o câncer o uso de animais tem sido o modelo para as pesquisas biomédicas. Contudo, devido a questões bioéticas de bem-estar animal e as evidências de baixa previsibilidade de comparação dos dados obtidos em animais para efeitos em humanos, percebeu-se a necessidade de desenvolvimentos de métodos alternativos in vitro capazes de mimetizar o organismo humano, além de estar em consonância com os Princípios de Russell-Burch, também conhecido como o Princípio dos 3 R's, que consiste na "redução, substituição e refinamento" no uso de animais. Nesse contexto, a microfluídica vem apresentando destaque, visto que, mostra-se potencialmente viável para aplicações biomédicas, em especial nos estudos em substituição ao uso de animais. Sendo assim, o objetivo desse projeto é desenvolver dispositivos microfluídicos (tumor-on-a-chip) de modelos tumorais 3D de gliomas e células não tumorais para avaliação da segurança e eficácia de ativos fotossensibilizadores incorporados em sistemas nanoemulsionados, obtidos por método de baixo aporte de energia, sem o uso de aquecimento e de solventes orgânicos, associados à terapia fotodinâmica, como plataforma de estudo alternativa ao uso de animais para avaliação da segurança e eficácia de novas terapias complementares ao tratamento de tumores cerebrais. (AU)