Fotossensibilizadores para terapia e imagem em oncologia

Abstract

A terapia fotodinâmica (PDT, do inglês, photodynamic therapy) é uma terapêutica que depende da administração de um fotossensibilizador que, por si só, não tem efeito farmacológico, e da sua posterior ativação por irradiação, com luz visível de comprimento de onda adequado do local a tratar. Como consequência da fotoativação do fotossensibilizador, ocorre produção de espécies reativas de oxigénio (ROS, do inglês, reactive oxygen species) que determinam a morte celular. Pelo seu modo de ação, a PDT está associada a poucos efeitos secundários. Esta reduzida manifestação de efeitos secundários, deve-se não só ao facto do efeito citotóxico ocorrer apenas no local de ativação pela luz, mas também devido ao local de acumulação ser principalmente o tumor, dado que os fotossensibilizadores tipicamente se acumulam nas células tumorais, pelo que a PDT apresenta elevada seletividade. No contexto clínico, a PDT é utilizada em oftalmologia, em dermatologia e também em oncologia. No entanto, a sua utilização no tratamento de cancro mantem-se limitada, possivelmente, devido ao baixo número de fármacos aprovados e também ao baixo número de aprovações para terapêutica oncológica. Este trabalho teve como objetivo principal desenvolver novos fotossensibilizadores para PDT. Pretendeu-se desenvolver um fotossensibilizador com elevado potencial terapêutico, caracteriza-lo do ponto de vista fotoquímico, verificar o seu efeito fotodinâmico em várias linhas celulares tumorais, contribuir para esclarecer as suas vias moleculares de atuação e estudar o seu potencial terapêutico in vivo e biodistribuição. Paralelamente, pretendeu-se desenvolver outro fotossensibilizador passível de ser complexado com tecnécio-99 metastável (99mTc), otimizar um procedimento de marcação simples e reprodutível e estudar a biodistribuição do complexo. Esta vertente, de associação da PDT à medicina nuclear, pode proporcionar a maximização do efeito terapêutico pela identificação do momento de captação máxima pelo tumor.Para a concretização destes objetivos utilizaram-se diversas metodologias desde a síntese química, estudos in vitro, em que se recorreu a diversas metodologias das quais são exemplo, a microscopia confocal, a citometria de fluxo, o western blot e marcação radioativa e a microcromatografia ascendente em camada fina, até aos estudos in vivo. Foi possível sintetizar o fotossensibilizador BBr2HPC, com caraterísticas fotoquímicas adequadas à utilização em terapêutica, nomeadamente, uma banda com elevada absorção a 645 nm. O valor de IC50 deste fotossensibilizador nas linhas celulares humanas de carcinoma colorretal, carcinoma do esófago e melanoma melanocítico foi na ordem de nanomolar, o que aponta para um efeito terapêutico promissor. Verificou-se que o fotossensibilizador BBr2HPC é captado pelas células de carcinoma colorretal e de carcinoma do esófago e que se acumula nas mitocôndrias, nos lisossomas e no retículo endoplasmático, mas não penetra no núcleo celular. Após a fotossensibilização verificou-se que o tipo de morte celular ativado, apoptose ou necrose, é influenciado pela concentração do fotossensibilizador e tipo de célula tumoral. Várias ROS estão implicadas no efeito fotodinâmico do fotossensibilizador BBr2HPC e os mecanismos citoprotetores não parecem ser suficientes para inibir os danos celulares. Os estudos in vivo comprovaram o efeito terapêutico significativo do tratamento fotodinâmico, baseado no fotossensibilizador BBr2HPC, particularmente quando administrada uma concentração de 2 mg/kg e irradiação após 24 horas, em que se observaram casos de resposta patológica completa. A eliminação deste fotossensibilizador é hepatobiliar e urinária e o tempo de eliminação aponta para um perfil de segurança favorável numa fase pré-clínica. Na perspetiva do desenvolvimento de um fotossensibilizador com propriedades adequadas à aplicação diagnóstica, sintetizou-se e caracterizou-se o 2CPP. Este fotossensibilizador foi caracterizado e complexado com 99mTc, após o desenvolvimento de uma metodologia de marcação radioquímica simples e reprodutível que permitiu obter uma formulação com uma eficiência de marcação superior a 92%, estável no tempo in vitro e em soro sanguíneo humano. Este fotossensibilizador, também apresenta um perfil de eliminação hepatobiliar e urinário e apresenta potencial para estudos de imagem. Com este trabalho, foi possível concretizar o objetivo de desenvolver um fotossensibilizador com intuito terapêutico, caracterizar as suas vias subcelulares de atuação e verificar o seu desempenho pré-clínico que se revelou extremamente promissor. Paralelamente, a utilização de fotossensibilizadores complexados com radioisótopos constituiu uma abordagem de medicina personalizada em PDT, através da medicina nuclear, com potencialidade teranóstica e de seguimento.