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Estudo do mecanismo de fusão de lipossomas catiônicos fusogênicos usando ferramentas avançadas de microscopia ótica

Processo: 18/08014-4
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de setembro de 2018
Vigência (Término): 31 de agosto de 2019
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
Pesquisador responsável:Karin Do Amaral Riske
Beneficiário:Rafaela Ramos Mororó Cavalcanti
Supervisor no Exterior: Rumiana Dimova
Instituição-sede: Escola Paulista de Medicina (EPM). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São Paulo. São Paulo , SP, Brasil
Local de pesquisa : Max Planck Society, Munich, Alemanha  
Vinculado à bolsa:17/09367-5 - Estudo do mecanismo de fusão de lipossomas catiônicos fusogênicos e de seu potencial como sistema carreador, BP.DD
Assunto(s):Lipossomos   Bicamadas lipídicas   Fusão de membrana   Neoplasias   Cultura de células   Varredura diferencial de calorimetria   Microscopia confocal

Resumo

Os lipossomas são modelos biomiméticos confiáveis da complexa membrana biológica e possuem grande potencial como sistemas de liberação de fármacos. Os lipossomas fusogênicos baseados em lípidos catiônicos (DOTAP, por exemplo) e promotores de fusão (DOPE, por exemplo) são sistemas de entrega promissores devido à sua entrega intracelular eficaz de materiais encapsulados, diferentemente de lipossomas convencionais que usualmente passam por vias endocíticas ineficazes para entrar nas células. Para entender melhor a eficiência de fusão e mecanismo de tais sistemas, pretendemos estudar a fusão entre lipossomas catiônicos e Vesículas Unilamelares Gigantes (GUVs) como modelos biomiméticos de células. Com base em sistemas com comprovada eficiência de fusão, pretendemos neste projeto variar a composição lipídica das membranas fusogênicas e aceptoras, a fim de compreender o papel da organização da membrana e do estado de fase no mecanismo de fusão e eficiência usando ferramentas avançadas de microscopia ótica e micropipetas. Mais especificamente, membranas contendo colesterol e membranas nas fases gel, líquido-ordenada e líquido-desordenada serão analisadas. Esses experimentos serão conduzidos no Instituto Max Planck de Colóides e Interfaces (Postdam, Alemanha), em um laboratório que é referência mundial em ferramentas avançadas baseadas em microscopia ótica aplicadas à GUVs para estudar a biofísica de membranas. Especialmente, o uso de um microscópio confocal, microscopia do tempo de vida de fluorescência (FLIM) e uma câmera de alta resolução temporal permitirá: quantificação da eficiência de fusão entre lipossomos fusogênicos e GUVs usando ensaios de transferência de energia por ressonância Förster (FRET) e micropipeta; e medida da tensão de linha, coeficiente de difusão e módulo de curvatura das composições lipídica selecionadas. Juntas, essas informações esclarecerão o papel dos lipídios e do estado de fase da membrana no processo de fusão de membranas e ajudarão a desenvolver sistemas de liberação de fármacos mais eficientes com base em lipossomos fusogênicos que serão posteriormente testados com diferentes linhagens de células. (AU)