Desenvolvimento de nanopartículas do tipo core-shell UCNPs@SiO2 como nanocarreadores de complexos de Co(III) contendo ligantes biativos para o tratamento de câncer de mama

• Processo: 25/21312-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2029
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Sidney José Lima Ribeiro
• Beneficiário: Ana Maria Romão Polez
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/08111-2 - Materiais conversores de luz à base de terras raras: marcadores luminescentes, sensores e amplificadores ópticos, AP.TEM
• Assunto(s): Neoplasias mamárias
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Câncer de mama | Complexos de Co(III) | ligantes bioativos | nanopartículas núcleo-casca | Particulas de conversão ascendente de energia | Aplicações de nanotecnologia

Resumo

O câncer de mama (CM) é a neoplasia que mais prevalece entre as mulheres no Brasil e no mundo, representando uma das principais causas de mortalidade feminina. Apesar dos avanços no diagnóstico precoce e nas modalidades terapêuticas disponíveis, como cirurgia, radioterapia, quimioterapia, hormonioterapia e terapias-alvo, o tratamento do CM ainda enfrenta desafios significativos, particularmente em casos agressivos, como os tumores triplo-negativos (TNBC). Esses subtipos são caracterizados pela ausência do receptor de estrogênio (ER), receptor de progesterona (PR) e receptor 2 do fator de crescimento epidérmico humano (HER2), resultando em maiores taxas de recorrência, menor sobrevida e opções terapêuticas alvo bastante limitadas. Consequentemente, há uma necessidade urgente do desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas que combinem maior seletividade, eficácia e menores efeitos colaterais. Nesse contexto, pró-fármacos fotoativados surgem como alternativas promissoras, pois permitem a ativação localizada da atividade citotóxica em resposta à irradiação luminosa. No entanto, muitas dessas estratégias ainda são limitadas por sua dependência de oxigênio para a geração de espécies reativas e pelo uso de radiação de menores comprimentos de onda, que apresenta baixa penetração tecidual e pode danificar tecidos saudáveis. Uma alternativa atraente envolve o uso de complexos metálicos que sofrem reações de substituição de ligantes induzidas pela luz, independentes da presença de oxigênio, e que podem ser ativados em condições hipóxicas típicas do microambiente tumoral. Embora compostos derivados de metais nobres (Ru, Ir, Pt, Re e Rh) apresentem propriedades fotoquímicas favoráveis, há uma demanda global crescente pelo uso de metais abundantes na crosta terrestre, devido a preocupações com a sustentabilidade. Nesse contexto, os complexos de Co(III) têm atraído crescente atenção, pois podem sofrer fotoisomerização, fotoredox e fotossubstituição sob irradiação de luz ultravioleta (UV) e/ou visível. A estratégia baseia-se em coordenar um fármaco a um complexo de Co(III) cineticamente inerte, tornando-o inativo em condições fisiológicas normais. No entanto, na presença de um grande excesso de agentes redutores e em um ambiente hipóxico, como encontrado em tumores, o centro de Co(III) é reduzido a Co(II), mais lábil, liberando o fármaco coordenado. Além disso, como os complexos de Co(III) também são suscetíveis à fotorredução e fotossubstituição mediadas por luz, a liberação do ligante e/ou a geração de produtos fototóxicos podem ser desencadeadas pelo comprimento de onda da luz visível. Este projeto tem como objetivo desenvolver novos compósitos com propriedades antitumorais baseados em nanopartículas de conversão ascendente (UCNPs) de NaYF¿:Yb³¿/Er³¿ revestidas com sílica e funcionalizadas com complexos de Co(III) do tipo [Co(NN)¿(L)]NO¿ (NN = 2,2'-bipiridina, 1,10-fenantrolina e 1,4,7,10-tetraazaciclododecano; L = nitroxolina, curcumina). A inovação desses materiais reside na capacidade de minimizar danos aos tecidos saudáveis circundantes, evitando a ativação dos complexos de Co(III) por radiação de menores comprimento de onda, através da irradiação controlada com lasers de baixa energia na região do infravermelho próximo (NIR). As UCNPs absorvem fótons de NIR e emitem fótons de maior energia na região ultravioleta (UV) e/ou visível (Vis), promovendo a fotorredução do Co(III) para Co(II), desencadeando assim a liberação de ligantes bioativos e/ou a geração de espécies reativas de oxigênio (ROS). Essa abordagem potencializa a eficácia antitumoral, garantindo maior penetração tecidual para o tratamento de cânceres em órgãos internos, ao mesmo tempo em que proporciona maior seletividade em regiões hipóxicas do tumor. (AU)