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Avaliação da influência do câncer de pâncreas nas funções metabólicas hepática e renal

Processo: 13/20842-6
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Vigência (Início): 13 de janeiro de 2014
Vigência (Término): 12 de janeiro de 2015
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica de Processos e Sistemas
Pesquisador responsável:José Ricardo de Arruda Miranda
Beneficiário:Caio César Quini
Supervisor no Exterior: Sunil Krishnan
Instituição-sede: Instituto de Biociências (IBB). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Botucatu. Botucatu , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of Texas MD Anderson Cancer Center (MD Anderson), Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:11/18696-6 - Novas aplicações da BAC empregando nano partículas magnéticas, BP.DR
Assunto(s):Física médica   Neoplasias pancreáticas

Resumo

O câncer de pâncreas é a quarta principal causa de morte por câncer, com cerca de 45.220 novos casos e 38.460 mortes esperadas pelo Instituto Nacional de Câncer Americano (NCI) em 2013. A ressecção do tumor em estágios iniciais é a única chance de cura relativa, com uma taxa de sobrevida média (OS) após ressecção entre 11% e 28%. As principais causas de persistência da doença são a migração do tumor para outros tecidos, tais como fígado e outras estruturas do trato gastrintestinal (GIT), além da perda de funcionalidade metabólica crônica de estruturas do GIT durante o tratamento por quimioterapia. O fígado é o principal local de reincidência da doença, com uma taxa de 62% de metástases associadas. O monitoramento dos processos metabólicos hepáticos, bem como a avaliação da função renal, são os mais importantes marcadores clínicos para a prescrição e concepção de estratégia terapêuticas envolvendo quimio e radioterapia. Análises sanguíneas e histológicas, bem como técnicas de diagnóstico por imagem compõem o âmbito de técnicas padrão frequentemente utilizadas para avaliar estágios da doença, níveis de funcionalidade e de metástase do câncer de pâncreas. Relacionando nanotecnologia e terapia de câncer, torna-se possível associar técnicas biomagnéticas de detecção e nanopartículas magnéticas (MNP) biocompatíveis com a finalidade de estudar propriedades fisiológicas. Uma alternativa para a avaliação do fluxo de partículas magnéticas pelos órgãos do trato gastrintestinal é a Biosusceptometria de Corrente Alternada (ACB). O sensor ACB mede qualquer variação de posição ou concentração de materiais magnéticos próximos ao sistema. Assim, é possível avaliar propriedades de trânsito pela aquisição da concentração do traçador e sua variação no tempo. Também é possível obter imagens magnéticas da biodistribuição deste material sobre um tecido ou órgão. Neste cenário, o propósito deste projeto é utilizar a técnica ACB combinada com nanopartículas magnéticas para estudar as funções metabólicas do pâncreas, rins e fígado em modelos pré-clínicos de câncer de pâncreas. Primeiramente, para a obtenção de um grupo controle, serão realizados experimentos em animais sadios com o objetivo de calibrar a resposta do sistema a padrões metabólicos. Camundongos pesando entre 200 e 250 g deverão compor o grupo controle que receberá as MNP de Óxido de Ferro contendo Zinco e Manganês, revestidas com Polietileno glicol (PEG) através de administração endovenosa (EV) para obtenção de imagens de distribuição deste material pelas técnicas de Resonância Magnética Nuclear (MRI) e ACB. Além disso, serão coletados sangue e órgãos dos animais em diferentes intervalos com o objetivo de obter a dinâmica de biodistribuição das MNPs. O perfil de trânsito deste material pelos órgãos de interesse será analisado através do sistema ACB e, simultaneamente, serão adquiridas imagens por MRI em diferentes instantes para comparação dos dados obtidos. A biodistribuição das nanopartículas será avaliada em dois níveis: análise do órgão todo, por ACB e espectroscopia por ICP-MS (ion coupled plasma mass spectroscopy), e distribuição espacial do material pelo órgão de interesse (pela técnica de biosusceptometria e por MRI). Após a calibração do sistema para avaliação do trânsito de MNP pelos órgãos saudáveis, a técnica ACB será aplicada na análise funcional destes órgãos sob a influência do câncer de pâncreas em diferentes estágios. Também será avaliado um grupo de animais com metástase no fígado, que será submetido às mesmas análises em diferentes estágios do processo de crescimento do tumor. Estes resultados serão comparados com os dados obtidos nos estudos do grupo controle com a finalidade de construir padrões morfológicos e funcionais destes órgãos sob a influência do câncer de pâncreas e, posteriormente, em relação ao seu tratamento. (AU)O câncer de pâncreas é a quarta principal causa de morte por câncer, com cerca de 45.220 novos casos e 38.460 mortes esperadas pelo Instituto Nacional de Câncer Americano (NCI) em 2013. A ressecção do tumor em estágios iniciais é a única chance de cura relativa, com uma taxa de sobrevida média (OS) após ressecção entre 11% e 28%. As principais causas de persistência da doença são a migração do tumor para outros tecidos, tais como fígado e outras estruturas do trato gastrintestinal (GIT), além da perda de funcionalidade metabólica crônica de estruturas do GIT durante o tratamento por quimioterapia. O fígado é o principal local de reincidência da doença, com uma taxa de 62% de metástases associadas. O monitoramento dos processos metabólicos hepáticos, bem como a avaliação da função renal, são os mais importantes marcadores clínicos para a prescrição e concepção de estratégia terapêuticas envolvendo quimio e radioterapia. Análises sanguíneas e histológicas, bem como técnicas de diagnóstico por imagem compõem o âmbito de técnicas padrão frequentemente utilizadas para avaliar estágios da doença, níveis de funcionalidade e de metástase do câncer de pâncreas. Relacionando nanotecnologia e terapia de câncer, torna-se possível associar técnicas biomagnéticas de detecção e nanopartículas magnéticas (MNP) biocompatíveis com a finalidade de estudar propriedades fisiológicas. Uma alternativa para a avaliação do fluxo de partículas magnéticas pelos órgãos do trato gastrintestinal é a Biosusceptometria de Corrente Alternada (ACB). O sensor ACB mede qualquer variação de posição ou concentração de materiais magnéticos próximos ao sistema. Assim, é possível avaliar propriedades de trânsito pela aquisição da concentração do traçador e sua variação no tempo. Também é possível obter imagens magnéticas da biodistribuição deste material sobre um tecido ou órgão. Neste cenário, o propósito deste projeto é utilizar a técnica ACB combinada com nanopartículas magnéticas para estudar as funções metabólicas do pâncreas, rins e fígado em modelos pré-clínicos de câncer de pâncreas. Primeiramente, para a obtenção de um grupo controle, serão realizados experimentos em animais sadios com o objetivo de calibrar a resposta do sistema a padrões metabólicos. Camundongos pesando entre 200 e 250 g deverão compor o grupo controle que receberá as MNP de Óxido de Ferro contendo Zinco e Manganês, revestidas com Polietileno glicol (PEG) através de administração endovenosa (EV) para obtenção de imagens de distribuição deste material pelas técnicas de Resonância Magnética Nuclear (MRI) e ACB. Além disso, serão coletados sangue e órgãos dos animais em diferentes intervalos com o objetivo de obter a dinâmica de biodistribuição das MNPs. O perfil de trânsito deste material pelos órgãos de interesse será analisado através do sistema ACB e, simultaneamente, serão adquiridas imagens por MRI em diferentes instantes para comparação dos dados obtidos. A biodistribuição das nanopartículas será avaliada em dois níveis: análise do órgão todo, por ACB e espectroscopia por ICP-MS (ion coupled plasma mass spectroscopy), e distribuição espacial do material pelo órgão de interesse (pela técnica de biosusceptometria e por MRI). Após a calibração do sistema para avaliação do trânsito de MNP pelos órgãos saudáveis, a técnica ACB será aplicada na análise funcional destes órgãos sob a influência do câncer de pâncreas em diferentes estágios. Também será avaliado um grupo de animais com metástase no fígado, que será submetido às mesmas análises em diferentes estágios do processo de crescimento do tumor. Estes resultados serão comparados com os dados obtidos nos estudos do grupo controle com a finalidade de construir padrões morfológicos e funcionais destes órgãos sob a influência do câncer de pâncreas e, posteriormente, em relação ao seu tratamento. (AU)O câncer de pâncreas é a quarta principal causa de morte por câncer, com cerca de 45.220 novos casos e 38.460 mortes esperadas pelo Instituto Nacional de Câncer Americano (NCI) em 2013. A ressecção do tumor em estágios iniciais é a única chance de cura relativa, com uma taxa de sobrevida média (OS) após ressecção entre 11% e 28%. As principais causas de persistência da doença são a migração do tumor para outros tecidos, tais como fígado e outras estruturas do trato gastrintestinal (GIT), além da perda de funcionalidade metabólica crônica de estruturas do GIT durante o tratamento por quimioterapia. O fígado é o principal local de reincidência da doença, com uma taxa de 62% de metástases associadas. O monitoramento dos processos metabólicos hepáticos, bem como a avaliação da função renal, são os mais importantes marcadores clínicos para a prescrição e concepção de estratégia terapêuticas envolvendo quimio e radioterapia. Análises sanguíneas e histológicas, bem como técnicas de diagnóstico por imagem compõem o âmbito de técnicas padrão frequentemente utilizadas para avaliar estágios da doença, níveis de funcionalidade e de metástase do câncer de pâncreas. Relacionando nanotecnologia e terapia de câncer, torna-se possível associar técnicas biomagnéticas de detecção e nanopartículas magnéticas (MNP) biocompatíveis com a finalidade de estudar propriedades fisiológicas. Uma alternativa para a avaliação do fluxo de partículas magnéticas pelos órgãos do trato gastrintestinal é a Biosusceptometria de Corrente Alternada (ACB). O sensor ACB mede qualquer variação de posição ou concentração de materiais magnéticos próximos ao sistema. Assim, é possível avaliar propriedades de trânsito pela aquisição da concentração do traçador e sua variação no tempo. Também é possível obter imagens magnéticas da biodistribuição deste material sobre um tecido ou órgão. Neste cenário, o propósito deste projeto é utilizar a técnica ACB combinada com nanopartículas magnéticas para estudar as funções metabólicas do pâncreas, rins e fígado em modelos pré-clínicos de câncer de pâncreas. Primeiramente, para a obtenção de um grupo controle, serão realizados experimentos em animais sadios com o objetivo de calibrar a resposta do sistema a padrões metabólicos. Camundongos pesando entre 200 e 250 g deverão compor o grupo controle que receberá as MNP de Óxido de Ferro contendo Zinco e Manganês, revestidas com Polietileno glicol (PEG) através de administração endovenosa (EV) para obtenção de imagens de distribuição deste material pelas técnicas de Resonância Magnética Nuclear (MRI) e ACB. Além disso, serão coletados sangue e órgãos dos animais em diferentes intervalos com o objetivo de obter a dinâmica de biodistribuição das MNPs. O perfil de trânsito deste material pelos órgãos de interesse será analisado através do sistema ACB e, simultaneamente, serão adquiridas imagens por MRI em diferentes instantes para comparação dos dados obtidos. A biodistribuição das nanopartículas será avaliada em dois níveis: análise do órgão todo, por ACB e espectroscopia por ICP-MS (ion coupled plasma mass spectroscopy), e distribuição espacial do material pelo órgão de interesse (pela técnica de biosusceptometria e por MRI). Após a calibração do sistema para avaliação do trânsito de MNP pelos órgãos saudáveis, a técnica ACB será aplicada na análise funcional destes órgãos sob a influência do câncer de pâncreas em diferentes estágios. Também será avaliado um grupo de animais com metástase no fígado, que será submetido às mesmas análises em diferentes estágios do processo de crescimento do tumor. Estes resultados serão comparados com os dados obtidos nos estudos do grupo controle com a finalidade de construir padrões morfológicos e funcionais destes órgãos sob a influência do câncer de pâncreas e, posteriormente, em relação ao seu tratamento. (AU)O câncer de pâncreas é a quarta principal causa de morte por câncer, com cerca de 45.220 novos casos e 38.460 mortes esperadas pelo Instituto Nacional de Câncer Americano (NCI) em 2013. A ressecção do tumor em estágios iniciais é a única chance de cura relativa, com uma taxa de sobrevida média (OS) após ressecção entre 11% e 28%. As principais causas de persistência da doença são a migração do tumor para outros tecidos, tais como fígado e outras estruturas do trato gastrintestinal (GIT), além da perda de funcionalidade metabólica crônica de estruturas do GIT durante o tratamento por quimioterapia. O fígado é o principal local de reincidência da doença, com uma taxa de 62% de metástases associadas. O monitoramento dos processos metabólicos hepáticos, bem como a avaliação da função renal, são os mais importantes marcadores clínicos para a prescrição e concepção de estratégia terapêuticas envolvendo quimio e radioterapia. Análises sanguíneas e histológicas, bem como técnicas de diagnóstico por imagem compõem o âmbito de técnicas padrão frequentemente utilizadas para avaliar estágios da doença, níveis de funcionalidade e de metástase do câncer de pâncreas. Relacionando nanotecnologia e terapia de câncer, torna-se possível associar técnicas biomagnéticas de detecção e nanopartículas magnéticas (MNP) biocompatíveis com a finalidade de estudar propriedades fisiológicas. Uma alternativa para a avaliação do fluxo de partículas magnéticas pelos órgãos do trato gastrintestinal é a Biosusceptometria de Corrente Alternada (ACB). O sensor ACB mede qualquer variação de posição ou concentração de materiais magnéticos próximos ao sistema. Assim, é possível avaliar propriedades de trânsito pela aquisição da concentração do traçador e sua variação no tempo. Também é possível obter imagens magnéticas da biodistribuição deste material sobre um tecido ou órgão. Neste cenário, o propósito deste projeto é utilizar a técnica ACB combinada com nanopartículas magnéticas para estudar as funções metabólicas do pâncreas, rins e fígado em modelos pré-clínicos de câncer de pâncreas. Primeiramente, para a obtenção de um grupo controle, serão realizados experimentos em animais sadios com o objetivo de calibrar a resposta do sistema a padrões metabólicos. Camundongos pesando entre 200 e 250 g deverão compor o grupo controle que receberá as MNP de Óxido de Ferro contendo Zinco e Manganês, revestidas com Polietileno glicol (PEG) através de administração endovenosa (EV) para obtenção de imagens de distribuição deste material pelas técnicas de Resonância Magnética Nuclear (MRI) e ACB. Além disso, serão coletados sangue e órgãos dos animais em diferentes intervalos com o objetivo de obter a dinâmica de biodistribuição das MNPs. O perfil de trânsito deste material pelos órgãos de interesse será analisado através do sistema ACB e, simultaneamente, serão adquiridas imagens por MRI em diferentes instantes para comparação dos dados obtidos. A biodistribuição das nanopartículas será avaliada em dois níveis: análise do órgão todo, por ACB e espectroscopia por ICP-MS (ion coupled plasma mass spectroscopy), e distribuição espacial do material pelo órgão de interesse (pela técnica de biosusceptometria e por MRI). Após a calibração do sistema para avaliação do trânsito de MNP pelos órgãos saudáveis, a técnica ACB será aplicada na análise funcional destes órgãos sob a influência do câncer de pâncreas em diferentes estágios. Também será avaliado um grupo de animais com metástase no fígado, que será submetido às mesmas análises em diferentes estágios do processo de crescimento do tumor. Estes resultados serão comparados com os dados obtidos nos estudos do grupo controle com a finalidade de construir padrões morfológicos e funcionais destes órgãos sob a influência do câncer de pâncreas e, posteriormente, em relação ao seu tratamento. (AU)O câncer de pâncreas é a quarta principal causa de morte por câncer, com cerca de 45.220 novos casos e 38.460 mortes esperadas pelo Instituto Nacional de Câncer Americano (NCI) em 2013. A ressecção do tumor em estágios iniciais é a única chance de cura relativa, com uma taxa de sobrevida média (OS) após ressecção entre 11% e 28%. As principais causas de persistência da doença são a migração do tumor para outros tecidos, tais como fígado e outras estruturas do trato gastrintestinal (GIT), além da perda de funcionalidade metabólica crônica de estruturas do GIT durante o tratamento por quimioterapia. O fígado é o principal local de reincidência da doença, com uma taxa de 62% de metástases associadas. O monitoramento dos processos metabólicos hepáticos, bem como a avaliação da função renal, são os mais importantes marcadores clínicos para a prescrição e concepção de estratégia terapêuticas envolvendo quimio e radioterapia. Análises sanguíneas e histológicas, bem como técnicas de diagnóstico por imagem compõem o âmbito de técnicas padrão frequentemente utilizadas para avaliar estágios da doença, níveis de funcionalidade e de metástase do câncer de pâncreas. Relacionando nanotecnologia e terapia de câncer, torna-se possível associar técnicas biomagnéticas de detecção e nanopartículas magnéticas (MNP) biocompatíveis com a finalidade de estudar propriedades fisiológicas. Uma alternativa para a avaliação do fluxo de partículas magnéticas pelos órgãos do trato gastrintestinal é a Biosusceptometria de Corrente Alternada (ACB). O sensor ACB mede qualquer variação de posição ou concentração de materiais magnéticos próximos ao sistema. Assim, é possível avaliar propriedades de trânsito pela aquisição da concentração do traçador e sua variação no tempo. Também é possível obter imagens magnéticas da biodistribuição deste material sobre um tecido ou órgão. Neste cenário, o propósito deste projeto é utilizar a técnica ACB combinada com nanopartículas magnéticas para estudar as funções metabólicas do pâncreas, rins e fígado em modelos pré-clínicos de câncer de pâncreas. Primeiramente, para a obtenção de um grupo controle, serão realizados experimentos em animais sadios com o objetivo de calibrar a resposta do sistema a padrões metabólicos. Camundongos pesando entre 200 e 250 g deverão compor o grupo controle que receberá as MNP de Óxido de Ferro contendo Zinco e Manganês, revestidas com Polietileno glicol (PEG) através de administração endovenosa (EV) para obtenção de imagens de distribuição deste material pelas técnicas de Resonância Magnética Nuclear (MRI) e ACB. Além disso, serão coletados sangue e órgãos dos animais em diferentes intervalos com o objetivo de obter a dinâmica de biodistribuição das MNPs. O perfil de trânsito deste material pelos órgãos de interesse será analisado através do sistema ACB e, simultaneamente, serão adquiridas imagens por MRI em diferentes instantes para comparação dos dados obtidos. A biodistribuição das nanopartículas será avaliada em dois níveis: análise do órgão todo, por ACB e espectroscopia por ICP-MS (ion coupled plasma mass spectroscopy), e distribuição espacial do material pelo órgão de interesse (pela técnica de biosusceptometria e por MRI). Após a calibração do sistema para avaliação do trânsito de MNP pelos órgãos saudáveis, a técnica ACB será aplicada na análise funcional destes órgãos sob a influência do câncer de pâncreas em diferentes estágios. Também será avaliado um grupo de animais com metástase no fígado, que será submetido às mesmas análises em diferentes estágios do processo de crescimento do tumor. Estes resultados serão comparados com os dados obtidos nos estudos do grupo controle com a finalidade de construir padrões morfológicos e funcionais destes órgãos sob a influência do câncer de pâncreas e, posteriormente, em relação ao seu tratamento. (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)
QUINI, CAIO C.; PROSPERO, ANDRE G.; CALABRESI, MARCOS F. F.; MORETTO, GUSTAVO M.; ZUFELATO, NICHOLAS; KRISHNAN, SUNIL; PINA, DIANA R.; OLIVEIRA, RICARDO B.; BAFFA, OSWALDO; BAKUZIS, ANDRIS F.; MIRANDA, JOSE R. A. Real-time liver uptake and biodistribution of magnetic nanoparticles determined by AC biosusceptometry. Nanomedicine-Nanotechnology Biology and Medicine, v. 13, n. 4, p. 1519-1529, MAY 2017. Citações Web of Science: 6.
CORTEZ, MARIA ANGELICA; VALDECANAS, DAVID; ZHANG, XIAOCHUN; ZHAN, YANAI; BHARDWAJ, VIKAS; CALIN, GEORGE A.; KOMAKI, RITSUKO; GIRI, DIPAK K.; QUINI, CAIO C.; WOLFE, TATIANA; PELTIER, HEIDI J.; BADER, ANDREAS G.; HEYMACH, JOHN V.; MEYN, RAYMOND E.; WELSH, JAMES W. Therapeutic Delivery of miR-200c Enhances Radiosensitivity in Lung Cancer. MOLECULAR THERAPY, v. 22, n. 8, p. 1494-1503, AUG 2014. Citações Web of Science: 77.

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