Novas formulações lipossomais vectorizadas para aplicação em terapia fotodinâmica

Abstract

O cancro caracteriza-se como uma doença com elevada incidência e o seu índice de mortalidade continua a ser avassalador devido ao facto de, nalgumas neoplasias, não existir um tratamento eficaz. As modalidades terapêuticas convencionais como a cirurgia, quimioterapia e radioterapia têm em comum a falta de selectividade e o surgimento de efeitos secundários devido à elevada toxicidade para as células saudáveis. Quando comparada com os métodos terapêuticos convencionais, a terapia fotodinâmica destaca-se pela elevada selectividade (acumulação e retenção) do fotossensibilizador para as células tumorais que permite minimizar os danos nos tecidos saudáveis. A PDT é uma modalidade terapêutica que se baseia na combinação de três factores: uma molécula fotossensibilizadora (PS), um feixe de luz de comprimento de onda específico e a presença de oxigénio molecular. A encapsulação destes fotossensibilizadores em lipossomas “peguilados” e conjugados com ligandos de receptores sobreexpressos nas células tumorais permitem aumentar o índice terapêutico. Com este projecto, pretende-se desenvolver uma formulação lipossomal, encapsulando uma molécula fotossensibilizadora (bacterioclorina), com características físico-químicas adequadas a uma potencial administração intravenosa e vectorizada com transferrina, enquanto nova abordagem terapêutica para o cancro. Diferentes formulações lipossomais (compreendendo diversas composições lipídicas e rácios fármaco/lípido) foram desenvolvidas, mediante várias condições experimentais, e caracterizadas com o objectivo de obter uma formulação com elevados parâmetros de encapsulação e propriedades físico-químicas compatíveis com uma futura aplicação PDT. Estudos de associação celular em células de cancro do pulmão (A549), avaliados por espectroscopia de fluorescência, demonstraram que lipossomas encapsulando a bacterioclorina e vectorizados com transferrina, promoveram aproximadamente duas vezes mais internalização celular em comparação com lipossomas não vectorizados com transferrina (lipossomas controlo). Em estudos de associação celular adicionais, lipossomas vectorizados com transferrina e encapsulando outro fotossensibilizador hidrofóbico (p-THPP) não manifestaram diferença na internalização celular entre a formulação vectorizada com transferrina e a não vectorizada.

Cancer is characterized as a disease with a high incidence and mortality rate essentially due to the absence of an effective treatment in some cancer types. The conventional treatments as surgery, chemotherapy and radiotherapy, have in common a lack of selectivity associated to a high toxicity effect in healthy cells which is the bases of the innumerous side effects of these treatments. On the other hand, photodynamic therapy has elevated selectivity (accumulation and retention) of the photosensitizer in tumor cells, minimizing the damage on healthy cells. Briefly, PDT is the combination of three factors: a photosensitizer molecule (PS), a beam of a specific wavelength and the presence of molecular oxygen. The encapsulation of these photosensitizers in pegylated liposomes conjugated with specific ligands, normally overexpressed in tumor cells, has been investigated in order to increase the therapeutic success. The aim of this project was to develop and evaluate a potential liposomal formulation targeted with transferrin, encapsulating a photosensitizer molecule (bacteriochlorin) as a new therapeutic approach for cancer. Different liposomal formulations (including different lipid composition and different ratios drug/lipid) were developed by various experimental conditions, and characterized in order to obtain a formulation with the optimal parameters: high PS encapsulation and suitable characteristics for intravenous administration in PDT. Cell association studies in lung cancer cells (A549), measured by fluorescence spectroscopy, showed that liposomes encapsulating bacteriochlorin and targeted with transferrin, promoted only, approximately, two-fold cell internalization, compared with liposomes non-targeted (control). Additional cell association studies, showed no difference concerning cell internalization between the liposomes encapsulating another hydrophobic photosensitizer (p-THPP) targeted with transferrin and non-targeted formulation.