Curricular Internship Report and Dissertation with the title “Advances on photodynamic therapy: new pyridine-fused diphenylchlorins as photosensitizers for melanoma treatment”

Abstract

O melanoma constitui o mais raro tumor de pele. Não obstante, apresenta uma taxa demortalidade extremamente elevada com inúmeras dificuldades terapêuticas no que respeita àsatuais estratégias aplicadas no seu tratamento e remissão enumerando-se as de índolefarmacológica e cirúrgica. Decorrente de tal facto urge a necessidade de novos tratamentosque permitam uma superior eficácia relativamente à demonstrada pelas terapêuticasanteriormente evidenciadas.O presente projeto surge como tentativa de resposta a tal solicitação através doenquadramento de trabalhos anteriores nesta particular combinação entre patologia e terapiafotodinâmica. Assim sendo, aliando-se a experiência prévia do presente grupo de investigaçãono campo do conhecimento em referência, estudaram-se quatro novas moléculasfotossensibilizadoras, NAMP 103A, NAMP 103B, NAMP 263A, NAMP 263B, quimicamentedo tipo clorina.Os estudos efetuados foram exclusivamente realizados in vitro, tendo sido primeiramenteaveriguada a citotoxicidade de cada um dos fotossensibilizadores assim como a concentraçãoque em cada caso inibia em 50 % a proliferação celular. A fim de verificar a seletividade doscompostos em trato para as células tumorais efetuaram-se também verificações através da suaaplicação em células fibroblásticas humanas (linha celular não tumoral), HFF1, não se tendoapurado diferenças estatisticamente significativas. Através da aplicação destes compostos, ascélulas tumorais demonstraram diminuições significativas nas suas atividades metabólicas bemcomo de viabilidade, estando tais factos dependentes da concentração de cadafotossenssibilizador. Foi ainda demonstrado que estas ocorrências são consequência do tipode morte celular, fase do ciclo celular em que as células se encontram, alteração dahomeostase mitocondrial, e geração de espécies reativas de oxigénio a nível intracelular.Decorrente dos resultados obtidos é possível inferir que a terapia fotodinâmica constitui umaoportunidade terapêutica cujos efeitos poderão ser diferenciadores no que respeita aosresultados terapêuticos na patologia referida.

Melanoma is the rarest skin tumor. Nevertheless, it is related with an extremely high mortalityrate and abundant therapeutic difficulties concerning the current strategies applied in itstreatment and remission, including those of pharmacological and surgical nature. Because ofthis, new treatments are required to allow a higher efficacy than the previously demonstratedtherapies.The present project emerges as an attempt to solve this problem through the framework ofprevious studies in this particular combination of pathology and photodynamic therapy.Therefore, merging the previous experience of the present research group in this field ofknowledge, four new photosensitizer molecules, chemically of the chlorine type were studied,NAMP 103A, NAMP 103B, NAMP 263A, NAMP 263B.The studies performed were only achieved in vitro, with the cytotoxicity of each of thephotosensitizers first being ascertained as well as the concentration which in each caseinhibited cell proliferation by 50 %. To ascertain the selectivity of each photosensitizer tomelanoma cells, each molecule was applied to HFF1 human fibroblast cell line (non-tumor cellline) and results showed that there was no significant difference. Through the application ofthese compounds, the tumor cells demonstrated significant decreases in their metabolicactivities as well as viability, being such facts dependent on the concentration of eachphotosensitizer and it has been shown that these occurrences are a consequence of the typeof cell death, cell cycle phase, the variation of mitochondrial homeostasis, and generation ofreactive oxygen species at the intracellular level.From the obtained results, it is possible to infer that photodynamic therapy constitutes atherapeutic opportunity whose effects may be differentiating with respect to the therapeuticresults in the mentioned pathology.