Lipossomas funcionalizados para a otimização de liberação de enzimas na terapia de doenças lisossomais: caracterização por microscopia de força atômica com microfluídica e avaliação em plataforma Organ-on-a-chip

• Processo: 23/14018-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências da Saúde - Farmácia - Farmacotecnia
• Acordo de Cooperação: CNPq - INCTs
• Pesquisador responsável: Maria Vitória Lopes Badra Bentley
• Beneficiário: Daniel Giuliano Cerri
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 14/50928-2 - INCT 2014: Nanotecnologia Farmacêutica: uma abordagem transdisciplinar, AP.TEM
• Assunto(s): Doença de depósito de glicogênio tipo II Microscopia de força atômica Nanotecnologia farmacêutica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Doença de Pompe | Doenças Lisossomais | Imunolipossomas | Lipossomas funcionalizados | microscopia de força atomica | Organ-on-achip | Nanotecnologia Farmacêutica

Resumo

Doenças lisossomais são causadas pela deficiência na expressão/funcionalidade de enzimas lisossomais, sendo altamente debilitantes e, em muitos casos, levam à morte prematura de crianças/jovens (Sun, 2018). Especificamente, a doença de Pompe é devida a mutações no gene que codifica a enzima lisossomal GAA (alfa-glicosidase ácida), o que leva ao acúmulo de glicogênio nos lisossomos. Os tecidos mais afetados são o muscular (esquelético principalmente, cardíaco e liso), hepático e nervoso. A taxa de mortalidade é alta, o que resulta em fraqueza muscular e respiratória, podendo também levar a óbito. Atualmente, além das terapias de suporte como ventilação mecânica e tubo alimentador, encontra-se disponível a terapia de reposição enzimática (ERT- Enzyme replacement therapy) com injeções intravenosas da GAA humana recombinante (rhGAA), a qual, em teoria, é endocitada e direcionada aos lisossomos. Esta terapia resultou em uma melhora na qualidade de vida dos pacientes, pois o tecido hepático recupera-se após o tratamento. Entretanto, a principal limitação da ERT para a doença de Pompe é sua baixíssima eficiência de internalização da rhGAA (< 1%) na musculatura esquelética, não interrompendo a progressão da patologia. Nanopartículas carregadas com bioativos apresentam importantes vantagens como um maior tempo de meia-vida, redução de imunogenicidade e liberação controlada do fármaco (SHI et al., 2010). Para este projeto, selecionou-se lipossomos peguilados e funcionalizados para otimizar a biodisponibilidade da enzima em questão. O direcionamento será feito pela funcionalização com anticorpo monoclonal (imunolipossomas). Vários imunolipossomas já estão no mercado, como exemplo para terapia de tumores sólidos, câncer de mama, mesotelioma e câncer pulmonar e glioblastoma funcionalizados com os anticorpos Anti-EphA2 scFv, Anti-HER2 scFv (derivado do Trastuzumab®), Anticorpo bi específico, Anti-EGFR, Anti- EGFR (Cetuximab Fab), Anti- EGFR (Cetuximab Fab) e Receptor anti-transferrina ScFv. Propomos neste trabalho produzir um lipossoma contendo a rhGAA funcionalizado com PEG e anticorpo para a liberação direcionada em músculo esquelético, melhorando assim a eficiência da ERT. No relatório parcial n. 5 do Projeto Temático, apresentamos os resultados animadores obtidos até o momento com relação à produção e caracterização físico-química dos imunolipossomas peguilados e funcionalizados com anticorpo específico para receptor de membrana de células do músculo esquelético, incluindo estudos de internalização dos mesmos que comprovam esta especificidade para células do músculo esquelético. Estes lipossomas serão avaliados por meio de técnicas avançadas: Microscopia de Força Atômica e Sistemas microfluídicos (Organ-on-a-Chip). (AU)