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Associação de fotosensitizadores baseado em complexos rutênio-nitrosilo e laser de baixa potência como proposta para aplicação em terapia fotodinâmica

Processo: 17/00418-6
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Pesquisa
Vigência (Início): 01 de março de 2017
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Roberto Santana da Silva
Beneficiário:Roberto Santana da Silva
Anfitrião: Michael R Hanblim
Instituição-sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Local de pesquisa : Harvard University, Boston, Estados Unidos  
Assunto(s):Óxido nítrico   Química bioinorgânica   Fotoquímica

Resumo

O projeto "Associação de fotosensitizadores baseado em complexos rutênio-nitrosilo e laser de baixa potência como proposta para aplicação em terapia fotodinâmica" faz parte da linha de pesquisa do Prof. Roberto Santana da Silva (USP) e Michael R. Hamblin (Harvard School e Massachussets Hospital Geral), envolvendo o efeito sinérgico de baixos níveis de luz visível ou infravermelho próximo (NIR) combinado com radicais produzidos por fotossensibilizadores, quando submetidos à irradiação luminosa.O uso de baixos níveis de irradiação luminosa (LLLT) visível ou infravermelho próximo (NIR) para reduzir dor, inflamação e edema, promovendo cicatrização de feridas, tecidos e nervos mais profundos e prevenção de danos nos tecidos, é conhecido há cerca de quarenta anos. Originalmente fora pensado para ser uma propriedade peculiar da luz laser, porém fora ampliado para incluir fotobiomodulação e photobioestimulation. Apesar de muitos relatos de resultados positivos de experimentos conduzidos in vitro, em modelos animais e em ensaios clínicos controlados randomizados, os mecanismos bioquímicos subjacentes aos efeitos positivos da LLLT na terapia fotodinâmica continua a ser controverso. Entender o sinergismo da LLLT com fotosensitizadores - utilizados em terapia fotodinâmica (TFD) por exemplo - parece ser crucial no avanço desta terapia clínica contra o câncer. Uma observação desses estudos é relativa à produção de óxido nítrico (NO) quando a LLLT está sendo aplicada. NO parece desempenhar um papel importante na terapia de irradiação de luz e o conhecimento de suas propriedades, talvez pudesse conduzir uma avanço em terapia fotodinâmica (TFD). A possibilidade de se utilizar complexo de rutênio como um fármaco baseado na liberação de NO foi inicialmente sugerida pela equipe do Dr. Roberto S. da Silva em 2001. A busca por estas espécies é de grande interesse, pois existe a possibilidade de se criar uma nova terapia clínica contra o câncer, baseada na irradiação luminosa, numa espécie de modificação da Terapia Fotodinâmica. NO promove a angiogênese por ativação de COX-2, que estimula a produção de fatores proangiogênicos e prostaglandinas. NO tem também efeito de estimulação de invasão que é mediado por regulação positiva de MMP-2 e MMP-9 (metaloproteinases). No entanto, considerando os efeitos citostáticos e/ou citotóxicos do NO, devem ser desenvolvidas estratégias para manipular os níveis deste no ambiente tumoral, para se obter um ganho terapêutico. O NO pode exercer simultaneamente uma multiplicidade de atividades anticancerígenas incluindo o aumento dos estímulos apoptóticos, a inibição da metástase, a inibição da angiogênese e a inibição da hipóxia. Apesar de todos os esforços para ampliar o repertório clínico da TFD e a possível combinação com LLLT, ainda há desafios a superar: 1) A densidade de energia e a densidade de potência são parâmetros biológicos chave para a eficácia da terapia a laser; 2) não há distribuição eficiente da luz ativadora de fármaco em tecidos profundos; 3) os fotossensibilizadores clássicos não direcionados não têm suficiente seletividade tumoral e são também absorvidos pelos tecidos normais vizinhos, resultando em efeitos secundários tóxicos indesejáveis. Para combater estes obstáculos, devem ser consideradas abordagens que se baseiem na segmentação ativa para células tumorais. A energia e a fluência usadas na TFD também devem ser consideradas como parte importante para entender o mecanismo biológico envolvido na proteção celular ou morte. Esses resultados parecem estar relacionados à combinação de LLLT e TFD.No projeto proposto entender a combinação de LLLT, NO e rutênio phthalocianine será crucial para melhorar a eficácia da TFD.