Desenvolvimento de um sistema multifuncional com potencial aplicação para a terapia tumoral direcionada de câncer ósseo - osteossarcoma

• Processo: 20/00598-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Bioengenharia
• Pesquisador responsável: João Henrique Lopes
• Beneficiário: Guilherme dos Santos Medeiros
• Instituição Sede: Divisão de Ciências Fundamentais (IEF). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Neoplasias ósseas Osteossarcoma Células tumorais Regeneração óssea Materiais multifuncionais Biomateriais Biovidro Processo sol-gel Propriedades químicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Gálio | Niobio | sol-gel | Terapia iônica | Vidros bioativos | Biomateriais, Vidros Bioativos

Resumo

No presente projeto, propõe-se o desenvolvimento e a caracterização de um sistema multifuncional de nanoesferas de vidros bioativos mesoporosas (MBG) dopadas com os íons Nb e Ga como carreadores e entrega local controlada de medicamentos para a terapia tumoral direcionada do osteossarcoma. Nesta abordagem, os MBG são carreadores potenciais de medicamentos para entrega controlada e local de medicamentos, enquanto o produto iônico oriundo dos vidros possui um papel decisivo na terapia com íons. A composição vítrea bioativa escolhidas como guia para o preparo das nanoesferas dopadas com nióbio e gálio foi vidro bioativo 58S: 60 SiO2, 36 CaO, 4 P2O5 (% em mol). O emprego dos vidros bioativos é estratégico devido ação reconhecida em acelerar os processos químicos/biológicos associados a regeneração óssea e, o tratamento clínico típico para o osteossarcoma envolve a remoção do tecido ósseo doente. A escolha do nióbio (3% em mol - substituindo P) para modificar a composição do 58S é devido sua habilidade de promover a osteogênese. A incorporação do gálio na matriz vítrea (3% em mol - substituindo Ca) se deve atividade anticancerígena excepcional deste elemento na forma iônica para uma terapia tumoral direcionada. A opção do vidro bioativo na forma de nanoesferas está associado a possibilidade de injetar as nanopartículas diretamente no local do tumor, sendo elas facilmente fagocitadas pelas células cancerígenas (tamanho pequeno: 50-100 nm e morfologia esférica). A presença de uma estrutura hierárquica de poros abre a possibilidade de ancorar medicamentos com atividade anticancerígena. As MBGs puras e as MBGs dopadas com Nb e Ga serão caracterizadas quanto a distribuição de tamanho, propriedades químicas (composição e solubilidade) e estruturais por diversas técnicas de análises. Além disso, serão realizados ensaios in vitro com células para avaliar a efetividade e seletividade a células tumorais.

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)

MEDEIROS, GUILHERME S.; OLIVEIRA, LUIS F. M.; FERREIRA, FILIPE, V; SOUZA, LUCAS P.; MARTIN, RICHARD A.; DE OLIVEIRA, IVONE R.; LOPES, JOAO H.. A perfect pair: Niobium- and gallium-doped ceramic biomaterial enabled by coupled synthesis method with potential application for bone regeneration and cancer-targeted therapy. Journal of Non-Crystalline Solids, v. 599, p. 11-pg., 2023-01-01. (20/07956-6, 20/00598-7)