Cubossomos como nanocarreadores para tratamento de câncer: técnicas de luz síncrotron aplicadas nos estudos estruturais e de desempenho das nanopartículas em linhagens tumorais e em meios biológicos complexos

Resumo

O câncer é uma das doenças mais letais da atualidade, contabilizando cerca de 10 milhões de mortes no mundo em 2020 segundo dados do Instituto Nacional de Câncer (INCA). A quimioterapia é um dos principais métodos de tratamento dessa enfermidade, porém, mostra-se extremamente citotóxica. Nesse contexto, o uso de nanopartículas (NPs) com incorporação de fármacos é uma alternativa potencial para propósitos terapêuticos uma vez que aumenta a eficácia contra o câncer e diminui os efeitos adversos. Particularmente, os cubossomos (NPs lipídicas de fase cúbica bicontínua) apresentam-se como uma plataforma promissora para tratamento dessa enfermidade, especialmente por sua (i) biocompatibilidade e (ii) capacidade de encapsular fármacos hidrofílicos e lipofílicos e por (iii) fornecer uma liberação controlada dos medicamentos. Embora essas vantagens sejam fundamentais para procedimentos terapêuticos de alto desempenho, ainda faltam na literatura investigações mais aprofundadas em relação às variações estruturais dos cubossomos ao longo do processo de encapsulação de fármacos e análises detalhadas do desempenho desses sistemas em culturas celulares e em meios biológicos complexos. Nesse sentido, este projeto busca avanços notáveis na caracterização dos cubossomos em ausência e presença dos fármacos e na compreensão de seu mecanismo de ação em diferentes linhagens tumorais, utilizando a radiação síncrotron como principal ferramenta de análise. Para tanto, serão realizadas medidas de espalhamento de raios-X a baixos ângulos com resolução temporal (TR-SAXS, na linha Sapucaia no Sirius) durante o processo de incorporação dos fármacos nos cubossomos, visando determinar a sua cinética de encapsulação. Adicionalmente, é proposto o uso de uma metodologia inédita para determinar a citolocalização de tais sistemas, baseada no uso do imageamento por difração coerente (do inglês, Coherent Diffraction Imaging, CDI, na linha Cateretê também no Sirius), chamada de Pticografia (do inglês, Ptychography CDI, PCDI). Por fim, técnicas convencionais também serão utilizadas para avaliar o comportamento dos cubossomos em culturas celulares e em meios como o plasma humano. Esses pontos são essenciais para promover o desenvolvimento de nanomedicamentos cada vez mais eficientes e viáveis para aplicação na prática clínica.