Estudo do mecanismo de fusão de lipossomas catiônicos fusogênicos e de seu potencial como sistema carreador

• Processo: 17/09367-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Karin Do Amaral Riske
• Beneficiário: Rafaela Ramos Mororó Cavalcanti
• Instituição Sede: Escola Paulista de Medicina (EPM). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São Paulo. São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 16/13368-4 - Sistemas nanoestruturados: de modelos biomiméticos de membranas a carreadores de bioativos, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/08014-4 - Estudo do mecanismo de fusão de lipossomas catiônicos fusogênicos usando ferramentas avançadas de microscopia ótica, BE.EP.DD
• Assunto(s): Lipossomos Bicamadas lipídicas Fusão de membrana Neoplasias Cultura de células Varredura diferencial de calorimetria Microscopia confocal
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bicamada lipídica | fusão de membranas | Microscopia ótica | sistemas carreadores de drogas | Biofísica de Membranas

Resumo

Lipossomas têm sido utilizados como sistema carreador de fármacos em meio biológico. No entanto, lipossomas convencionais normalmente entram na célula por rotas endocíticas, dificultando a entrega do material encapsulado ao meio intracelular. Para otimizar a entrega intracelular direta, um sistema lipossomal fusogênico foi desenvolvido recentemente, tendo apresentado alta eficiência de fusão tanto com vesículas lipídicas biomiméticas quanto com células. Esses lipossomas fusogênicos são compostos por iguais frações de DOTAP, um lipídio catiônico, e de DOPE, um lipídio com curvatura adequada para promover fusão, além de uma menor fração de um lipídio fluorescente. Neste projeto, pretendemos estender os estudos com sistemas modelo para entender o papel da composição lipídica e da fase da membrana no mecanismo e eficiência de fusão, e testar a entrega intracelular desses sistemas em cultura de células cancerosas. Os lipídios DOTAP e DOPE serão substituídos por lipídios análogos com outras caudas hidrocarbônicas (diferentes comprimento e grau de insaturação) para testar o papel da fase da membrana na eficiência de fusão. Por outro lado, a composição do sistema mimético celular (lipossomas pequenos-LUVs e gigantes-GUVs) será também variada para abranger sistemas contendo colesterol e em fases biologicamente relevantes, como as fases líquido-ordenada e -desordenada. Em especial, será testado um sistema fusogênico que seja disparado quando o sistema atinja a temperatura fisiológica. O comportamento térmico das misturas lipídicas será avaliado por calorimetria diferencial de varredura (DSC). A eficiência de fusão será quantificada por medidas de eficiência de FRET utilizando microscopia confocal, por calorimetria de titulação isotérmica (ITC) e por medidas de potencial zeta e espalhamento de luz dinâmico (DLS). O mecanismo e eficiência de fusão serão discutidos e comparados com propriedades de membrana relevantes para o processo de fusão entre membranas, como tensão de linha, coeficiente de difusão e módulo de curvatura. Por fim, a capacidade de entrega de materiais encapsulados nos lipossomas fusogênicos será avaliada tanto em sistemas biomiméticos (GUVs) quanto em cultura de células cancerosas. (AU)