Internship Reports and Monograph entitled "Biomimetic-coated PLGA nanoparticles for cancer treatment and diagnosis"

Abstract

O presente documento é constituído pelo Relatório de Estágio em Farmácia Comunitária, pelo Relatório de Estágio em Indústria Farmacêutica e pela Monografia intitulada "Nanopartículas de PLGA revestidas com membrana celular para o tratamento e diagnóstico do cancro". O Estágio em Farmácia Comunitária decorreu na Farmácia Machado, em Coimbra, entre janeiro e abril de 2022. O Estágio em Indústria Farmacêutica decorreu na Bluepharma entre maio e julho de 2022. Os Relatórios de estágio são apresentados sob a forma de uma análise SWOT (Strengths, Weaknesses, Opportunities and Threats), onde é feita uma reflexão e avaliação global das forças, fraquezas, oportunidades e ameaças sentidas no decorrer dos estágios. Relativamente à monografia, o cancro é uma ameaça mundial de longa data e é uma das principais causas de morte. Há um rápido aumento na incidência e mortalidade do cancro e, assim, é necessário o diagnóstico precoce e o desenvolvimento de tratamento eficazes. As formulações à base de nanopartículas (NPs) desencadearam o desenvolvimento de medicamentos de elevado potencial para o tratamento e diagnóstico do cancro. As NPs poliméricas têm sido extensamente exploradas, em particular as que são constituídas à base de Poli (ácido lático-co-glicólico) (PLGA). O PLGA é um dos polímeros desenvolvidos com maior sucesso devido às suas características reconhecidas de biodegradabilidade e biocompatibilidade. Contudo, tal como as restantes NPs, estas podem ser reconhecidas como uma substância estranha pelo sistema imunológico e eliminadas pelo sistema reticuloendotelial (RES), diminuindo o seu tempo de semi-vida e comprometendo, assim, sua eficácia. Para combater esta dificuldade, o conceito de revestimento biomimético foi associado às NPs e surgiram as nanopartículas revestidas por membrana celular (CMNPs). As NPs revestidas com membranas celulares adquirem diversas funções provenientes das células naturais de onde são obtidas, como o tempo de circulação prolongado, a capacidade de evasão ao sistema imunológico, e o direcionamento tumoral. As NPs de PLGA foram revestidas com vários tipos de membranas celulares, incluindo hemácias (RBC), glóbulos brancos (WBC), plaquetas, células cancerígenas, células estaminais e até membranas de células híbridas. Nesta revisão, discutimos as NPs de PLGA revestidas por membrana celular (CMPNPs), os seus métodos de síntese, e os progressos recentes que concernem à sua aplicação biomédica no cancro.

This document comprises the Internship Report in Community Pharmacy, the Internship Report in Pharmaceutical Industry and the Monograph entitled "Biomimetic-coated PLGA nanoparticles for cancer treatment and diagnosis". The Internship in Community Pharmacy took place at Farmácia Machado, in Coimbra, between January and April 2022. The Internship in Pharmaceutical Industry took place at Bluepharma between May and July 2022. The Internship Reports are presented in the form of a SWOT analysis (Strengths, Weaknesses, Opportunities and Threats), where a reflection and an overall assessment of the strengths, weaknesses, opportunities and threats felt during the internships is made. Regarding the Monograph, cancer is a long-standing worldwide threat and is one of the leading causes of death. There is a rapid increase in cancer incidence and mortality around the world and therefore early diagnosis and development of effective treatments are necessary. Nanoparticle (NP)-based formulations have triggered the development of high potential drugs for cancer treatment and diagnosis. Polymeric NPs have been widely explored, in particular those composed by Poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA). PLGA is one of the most successfully developed polymers due to its recognized biodegradability and biocompatibility features. However, like the other NPs, those can be recognized as a foreign substance by immune system and eliminated by the reticuloendothelial system (RES), decreasing their half- life and thus compromising their effectiveness. To tackle this difficulty, the biomimetic coating concept has been associated to NPs and cell membrane-coated nanoparticles (CMNPs) emerged. NPs coated with cell membranes acquire various functions attributed from natural cells from which they are obtained, like prolonged circulation time, immune escape ability and tumor targeting. PLGA NPs have been coated with several types of cell membranes, including red blood cell (RBC), white blood cell (WBC), platelet, cancer cell, stem cell and even hybrid cell membranes. In this review we will focus on cell membrane-coated PLGA NPs (CMPNPs), their synthesis methods and recent progress in their biomedical application in cancer.