Drug delivery e bioimagem usando nanopartículas lipídicas teranósticas

• Processo: 23/00997-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 26 de abril de 2023
• Data de Término da vigência: 25 de abril de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Carlos José Leopoldo Constantino
• Beneficiário: Gilia Cristine Marques Ruiz
• Supervisor: Jonathan Richard Brewer
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Presidente Prudente. Presidente Prudente , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Southern Denmark (SDU), Dinamarca
• Vinculado à bolsa: 20/15185-0 - Nanopartículas lipídicas para encapsulação e carreamento de produtos naturais: métodos de preparo, comparação e otimização, BP.PD
• Assunto(s): Sistemas de liberação de medicamentos Microscopia de super-resolução Nanopartículas lipídicas sólidas Cumarínicos Bioimagem
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cumarina | drug delivery | Microscopia de super-resolução | Nanopartículas Lipídicas Sólidas | técnicas de bio imagem | Vesículas lipídicas

Resumo

O composto natural 4-Metilesculetina (4-ME) pertencente à classe das cumarinas tem resultados relevantes em modelos experimentais de inflamação intestinal com potencial uso no tratamento de doenças inflamatórias intestinais e câncer. No entanto, fatores como a baixa solubilidade em água e sua instabilidade físico-química ainda são obstáculos para considerar a relevância desse composto como um novo produto para tratamento. Tais características requerem a utilização de portadores adequados capazes de garantir sua eficiência terapêutica. Nesse contexto, estudos anteriores foram realizados no âmbito do projeto de pós-doutorado FAPESP (número 2020/15185-0), evidenciando as propriedades fotofísicas do 4-ME em condições fisiológicas relevantes (diferentes pH) bem como sua interação em sistemas celulares biomiméticos. O próximo passo deste projeto, a ser desenvolvido no grupo do Dr. Jonathan Brewer, na Universidade do Sul da Dinamarca, visa o uso do 4-ME como um produto teranóstico com base em seu encapsulamento em nanopartículas formadas por lipídios para serem usadas como nanocarreadores. Além disso, técnicas de biofotônica serão exploradas para obter uma compreensão completa da atividade da cumarina (comparando a aplicação em forma livre e encapsulada) em linhagens de células tumorais. O nanotransportador carregado de cumarina fornecerá simultaneamente direcionamento ao tumor, imagens da entrega do medicamento e investigação das consequências terapêuticas. O Professor Brewer e seu grupo são especialistas no campo da bioimagem com a publicação de artigos relevantes, especialmente usando técnicas de microscopia de super-resolução. Destacamos as microscopias Stimulated Emission Depletion (STED) e Minimal Photon Fluxes (MINFLUX), uma técnica extremamente nova e avançada que proporciona resolução tridimensional na escala de tamanho das sondas fluorescentes (1- 5 nm). Além disso, com este projeto BEPE será possível explorar a tecnologia de Transcriptoma espacial denominada Multiplexed Error-Robust Fluorescence in Situ Hybridization (MERFISH) que pode alcançar a resolução de uma única célula, permitindo o mapeamento da organização espacial do perfil de RNA em células cultivadas. Isso nos proporcionará entender o efeito dos tratamentos com a cumarina nas células. A colaboração com o grupo de Brewer será importante para o progresso de nossa pesquisa sobre o encapsulamento de 4-ME e o aumento de sua eficiência, além disso, a candidata ganhará grande experiência nas técnicas microscópicas mais avançadas disponíveis. (AU)