Complexos coacervados de micelas e complexos polieletrolíticos para o terapia genética: propriedades estruturais e termodinâmicas otimizando respostas biológicas

• Processo: 22/13895-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2023
• Vigência (Término): 31 de janeiro de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Watson Loh
• Beneficiário: João Pedro Elias Machado
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/12071-6 - Arquitetando coloides via interações supramoleculares: de fundamentos a aplicações, AP.TEM
• Assunto(s): Coloides Micelas Terapia genética Propriedades estruturais Propriedades termodinâmicas Eletrostática
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Autoassociação eletrostática | Complexos de polieletrólitos | coloides

Resumo

O escopo desse projeto é a fazer o design e síntese de novos vetores poliméricos (policátions e copolímeros iônico-neutro em bloco) visando a formulação de complexos de polieletrólitos e complexes coacervados de micelas baseados em DNA e RNA com ênfase em aplicações de carreadores de gene. A entrega de gene usando vetores não virais é um processo de várias etapas que atualmente enfrenta diversos desafios e o sucesso é dependente de uma substanciosa pesquisa fundamentalista. Primeiramente as entidades catiônicas devem ser capazes de se ligar à estrutura do fosfodiéster dos ácidos nucleicos e então formar complexos supramoleculares, protegendo os polinucleotídeos em condições fisiológicas, como por exemplo, a quebra do DNA. No entanto, após a transfecção do ambiente intracelular, as entidades supraomoleculares têm de ser desmontadas e, nesse ponto, ao invés de estabilidade, o que se deseja é a labilidade, uma vez que a dissociação dos complexos é essencial para permitir a atividade terapêutica dos ácidos nucleicos. Apesar dos esforços para se preparar nanopartículas de alta eficácia tenham sua atenção voltada à tentativa e erro na procura por policátions e derivados. Para se evitar esse desgaste, a compreensão do mecanismo de interação pela termodinâmica de ligação e composição da partícula é altamente recomendada. Portanto essa proposta visa o design de novos agentes complexantes baseados em polímeros para prover formulações inovadoras para terapia gênica. Para atingir o objetivo, será necessário controlar e entender fundamentalmente a influência de diferentes arquiteturas de polímeros e naturezas químicas na ligação com ácidos nucleicos. Em seguida, a capacidade tamponante dos agentes complexantes será determinada por titulação de pH e as nanopartículas formadas serão analisadas por técnicas de espalhamento. Finalmente, as formulações selecionadas serão avaliadas biologicamente sob aspecto de citotoxicidade, absorção celular, transporte intracelular eficiência de tranfecção gênica. (AU)