Estudo da Actividade Biológica in vitro de Moléculas Fotossensibilizadoras para Terapia Fotodinâmica

Abstract

O cancro é uma doença que afecta milhões de pessoas todos os anos e continua a ser a principal causa de morte no mundo, apesar dos avanços no conhecimento da doença e da melhoria das estratégias terapêuticas. As terapias tradicionais de combate ao cancro como a cirurgia, radioterapia e quimioterapia continuam a apresentar inúmeras desvantagens, nomeadamente o aparecimento de efeitos secundários graves e também uma eficácia limitada. Estas desvantagens conduzem à necessidade de desenvolver novas terapias mais eficazes e seguras. A Terapia Fotodinâmica (PDT) tem sido reconhecida ao longo dos anos como uma estratégia terapêutica promissora para o tratamento de vários tipos de cancro. A PDT é uma estratégia terapêutica para o tratamento de vários tipos de tumores sólidos e de lesões não-malignas que utiliza a combinação de um fotossensibilizador (PS), luz visível e oxigénio molecular para a produção de espécies reactivas de oxigénio, originando uma reacção fotoquímica que leva à destruição do tecido alvo. Uma das principais prioridades na área da PDT é a síntese e desenvolvimento de novos PS, com maior eficácia clínica e menos efeitos secundários, com o objectivo de ultrapassar algumas das actuais limitações inerentes à PDT. Este trabalho teve como objectivo a avaliação a actividade biológica in vitro de três porfirinas candidatas a PS, em duas linhas celulares, em termos de: i) citotoxicidade na ausência de luz, ii) fototoxicidade, iii) acumulação celular e iv) mecanismos de morte celular, de modo a permitir a selecção das que apresentem um maior potencial terapêutico para prosseguirem para as fases seguintes de desenvolvimento. Os resultados obtidos foram comparados com resultados obtidos para uma bacterioclorina, que já se encontra bem caracterizada pela empresa, e com actividade biológica conhecida. Os PS em estudo mostraram fototoxicidade considerável a baixas concentrações, sem toxicidade na ausência de luz, em ambas as linhas celulares. O mecanismo de morte celular induzida pelos quatro PS após PDT varia entre necrose e apoptose. Em alguns casos, verificou-se que maiores concentrações de PS predispõem as células a morrerem por necrose. Globalmente, das três porfirinas em estudo, a LUZ41P mostrou ter o melhor potencial terapêutico.

Cancer is a disease that affects millions of people every year and continues to be the major cause of death worldwide, despite the advances in the knowledge of the disease and the improvement of therapeutic strategies. The traditional therapies for cancer treatment, such as surgery, radiotherapy and chemotherapy, continue to show several disadvantages, namely the appearance of severe side effects and also limited efficacy. These disadvantages lead to the need to develop new therapies more effective and safe. The photodynamic therapy (PDT) has been recognized over the years as a promising therapeutic strategy for the treatment several cancers. PDT is a therapeutic strategy for the treatment of various solid tumors and non-malignant lesions that uses the combination of a photosensitizer (PS), visible light, and molecular oxygen to produce reactive oxygen species, yielding a photochemical reaction that leads to destruction of the target tissue. One of the top priorities in the PDT field is the synthesis and development of new PS, with higher clinical efficacy and even fewer side effects, with the objective of overcoming some of the present limitations of PDT. The objective of this study was the evaluation of the in vitro biological activity of three porphyrin molecules candidate to PS in two cell lines, in respect to: i) cytotoxicity in the absence of light, ii) phototoxicity, iii) cellular accumulation and iv) mechanisms of cell death, in order to be able to select the one with the higher therapeutic potential to advance to the next phase of development. The results were compared with results obtained for a bacteriochlorin, which is already well characterized by the company, and with known biological activity. The PS under study showed considerable phototoxicity at low concentrations, without toxicity in absence of light, in both cell lines. The type of cell death induced by the four PS ranges between necrosis and apoptosis. In some cases, higher concentrations of PS favors cell death by necrosis. Globally, from the three porphyrins, LUZ41P showed the best therapeutic potential.