Desenvolvimento de nanopartículas magnéticas inteligentes e multifuncionais mnp-tmz-crgd para terapia combinada - quimioterapia e termoterapia - em tumores de glioblastoma usando a plataforma dos dispositivos microfluídicos

• Processo: 25/12479-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2029
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica de Processos e Sistemas
• Pesquisador responsável: Lionel Fernel Gamarra Contreras
• Beneficiário: Nicole Mastandrea Ennes do Valle
• Instituição Sede: Instituto Israelita de Ensino e Pesquisa Albert Einstein (IIEPAE). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 23/10843-7 - Síntese e caracterização de nanopartículas multifuncionais à base de lipídios, com potencial aplicação biomédica em Câncer e Aterosclerose: uma abordagem multidisciplinar, AP.TEM
• Assunto(s): Glioblastoma Microfluídica Nanopartículas Terapia Nanobiotecnologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: glioblastoma | Microfluídica | Nanopartículas | Terapia | Nanobiotecnologia

Resumo

O glioblastoma representa um dos maiores desafios da oncologia moderna, caracterizando-se por sua agressividade, heterogeneidade celular e resistência aos tratamentos convencionais. Diante desse cenário, a busca por abordagens terapêuticas inovadoras e eficazes torna-se de extrema importância. Nesse contexto, o presente projeto propõe uma estratégia terapêutica inovadora para o tratamento do glioblastoma, focando no desenvolvimento de nanopartículas magnéticas inteligentes e multifuncionais, denominadas MNP-TMZ-cRGD. Essas nanopartículas combinam a entrega direcionada do agente quimioterápico -temozolomida (TMZ) - com a capacidade de induzir hipertermia (termoterapia) por meio de suas propriedades magnéticas. A funcionalização com o peptídeo cRGD aumenta a especificidade das nanopartículas para células tumorais que expressam integrinas ¿v¿3, visando assim melhorar a eficácia e reduzir os efeitos colaterais do tratamento. Essa abordagem multifuncional busca não apenas maximizar o impacto terapêutico contra os tumores de glioblastoma, por meio da combinação sinérgica entre quimioterapia e termoterapia, mas também superar desafios clássicos no tratamento da doença, como a resistência aos fármacos e a dificuldade de transposição da barreira hematoencefálica. Este trabalho promissor abre caminho para avanços significativos no tratamento do glioblastoma, oferecendo esperança para estratégias mais eficazes e direcionadas contra essa forma altamente agressiva de câncer. Após o desenvolvimento das MNP-TMZ-cRGD, sua eficácia será testada em plataformas microfluidicas como tumor-on-a-chip, bem como em modelos in vitro.O projeto será conduzido em etapas sequenciais e integradas. Inicialmente, será realizada a síntese e caracterização físico-química das MNP-TMZ-cRGD, incluindo análises de tamanho, morfologia, estabilidade, eficiência de encapsulamento, além das propriedades magnéticas e térmicas. Na etapa seguinte, a toxicidade das nanopartículas será avaliada por meio de gradientes de concentração gerados em dispositivos microfluídicos (DMF), utilizando culturas celulares 2D e esferoides tumorais. A terceira etapa contemplará a análise da internalização e do direcionamento das nanopartículas inteligentes, também com o uso de DMFs otimizados. Na quarta etapa, um modelo de BBB-on-a-chip será empregado para investigar a transposição das nanopartículas e a liberação da TMZ, com monitoramento da resistência elétrica transendotelial (TEER) como indicador da integridade da barreira. Por fim, a eficácia da terapia combinada será avaliada em modelos 2D, 3D e Brain-on-a-chip, comparando os efeitos isolados e combinados. Estudos in silico com o software COMSOL Multiphysics darão suporte ao planejamento, à modelagem de gradientes de concentração, ao transporte de nanopartículas e à distribuição térmica.