Hidrogel de G-quadruplex como Potencial Carregador de Fotossensibilizadores para Aplicação em Terapia Fotodinâmica

• Processo: 18/07194-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2020
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica
• Pesquisador responsável: Rosangela Itri
• Beneficiário: Juliana Sakamoto Yoneda
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Azul de metileno Terapia fotodinâmica Fármacos fotossensibilizantes
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: azul de metileno | entrega de drogas | fotossensibilizador | G-Quadruplex | nanoestrutura de hidrogéis | Terapia Fotodinâmica | nanobiomateriais

Resumo

Materiais nanoestruturados que são produzidos pela auto associação de seus precursores despertam grande interesse em várias áreas, inclusive bionanotecnologia e nanomedicina. Dentre as cinco nucleobases, a guanina e seus derivados atraem interesse especial devido a sua característica de auto organização. Primariamente, a formação de tetrâmeros é induzida pela complementariedade das ligações de hidrogênio do tipo Hoogsteen, na presença de cátions específicos, como o Na+ e K+. Esses tetrâmeros, denominados G-quartetos se empilham para a formação de estruturas alongadas chamadas G-quadruplex. Tais estruturas se assemelham a fibras cilíndricas com cavidade interna de diâmetro bem definido. Do ponto de vista biológico, existem vários estudos buscando entender o papel dessas estruturas em determinadas sequências do DNA. No âmbito biotecnológico, o fato que hidrogéis possam ser formados por arranjos de fibras de G-quadruplex têm atraído muita atenção visando a distribuição de drogas, biossensores e engenharia de tecidos. Como são produzidos a partir de moléculas naturais, os hidrogéis tem potenciais aplicações in vivo devido a biodegradabilidade e biocompatibilidade. Se comparado com sistemas carregadores tradicionais, hidrogéis tem a vantagem de liberação controlada do composto bioativo, podendo ficar em contato com a área desejada por mais tempo, com baixa difusão, reduzindo assim, possíveis efeitos colaterais. Nesse projeto, pretendemos desenvolver uma metodologia de incorporação e liberação de biomoléculas nos hidrogéis de G-quadruplex, em particular de fotosensibilizadores para possíveis aplicações em terapia fotodinâmica (PDT do inglês Photodynamic Therapy). Pretendemos explorar as propriedades de incorporação e retenção de azul de metileno em hidrogéis de G-quadruplex em função das características do gel precursor, temperatura, pH e força iônica, investigando as propriedades e aplicabilidade de um novo biomaterial.

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)

SCANAVACHI, G.; ESPINOSA, Y. R.; YONEDA, J. S.; RIAL, R.; RUSO, J. M.; ITRI, R.. Aggregation features of partially unfolded bovine serum albumin modulated by hydrogenated and fluorinated surfactants: Molecular dynamics insights and experimental approaches. Journal of Colloid and Interface Science, v. 572, p. 9-21, JUL 15 2020. (18/07194-9)

YONEDA, JULIANA S.; DE ARAUJO, DANIELE R.; SELLA, FIORENZA; LIGUORI, GABRIEL R.; LIGUORI, TACIA T. A.; MOREIRA, LUIZ FELIPE P.; SPINOZZI, FRANCESCO; MARIANI, PAOLO; ITRI, ROSANGELA. Self-assembled guanosine-hydrogels for drug-delivery application: Structural and mechanical characterization, methylene blue loading and controlled release. Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, v. 121, FEB 2021. (18/07194-9)

PEPE, ALESSIA; MORETTI, PAOLO; YONEDA, JULIANA S.; CARDUCCI, FEDERICA; ITRI, ROSANGELA; MARIANI, PAOLO. Self-oriented anisotropic structure of G-hydrogels as a delicate balance between attractive and repulsive forces. NANOSCALE, v. N/A, p. 10-pg., 2023-08-10. (18/07194-9)