Avaliação in vitro e in vivo de terapia antitumoral com radiofrequência e nanoestruturas de ouro e grafeno em modelo de tumor Walker 256

Abstract

As estimativas do GLOBOCAN 2020 produzido pela International Agency for Research on Cancer (IARC) para 36 tipos de cânceres em 185 países foi de 9,9 milhões de mortes em uma proporção de 1 a cada 6 mortes tendo como causa o câncer e uma incidência prevista de 19,3 milhões de casos de câncer para o mesmo ano (exceto câncer não-melanoma de pele). Diante desse panorama, os tratamentos acessórios minimamente invasivos como a ablação por radiofrequência para tumores iniciais apresentam-se como opções elegíveis para a redução dessa estatística. A Ablação por Radiofrequência (ARF) consiste em recurso terapêutico destinado a provocar lesão tecidual programada por meio do aquecimento resistivo de forma segura e eficiente. Entretanto, apesar de ser considerada uma técnica segura e efetiva a ARF apresenta limitações como uma área de ablação restrita a 3 cm e recidiva em tumores de 3 a 5 cm. O objetivo desse estudo envolve a promoção de uma terapia combinada de RF obtida por equipamento de ablação denominado SOFIA® produzido pelo Laboratório de Engenharia Biomédica (LaB) com aplicação conjugada de nanoestrutura de ouro e grafeno na forma do compósito de óxido de grafeno com polietilenoimina e ouro, denominado GO-PEI-Au e produzidas pelo Laboratório de Pesquisa em Polímeros e Nanomateriais (LabPoln), ambos da Universidade de Brasília. Para esse estudo foram realizados ensaios in vitro com a linhagem de LLC WRC 256 (Walker 256), ex vivo com fígado de suínos com post mortem de até 2h e in vivo com ratos Wistar portando o modelo tumoral Walker 256. A avaliação da eficácia terapêutica ocorreu por análises in vitro de viabilidade celular, ultraestrutura e tumorigênese; ex vivo para avaliação da formação macroscópica da área de ablação, aumento de temperatura e variação de impedância e in vivo com análise clínica, histopatológica e imuno-histoquímica. Como resultado dos ensaios in vitro observou-se uma remissão promissora da linhagem in vitro LLC WRC 256 (Walker 256) com a terapia combinada do nanocompósito com a aplicação de RF, observação da presença do GO-PEI-Au em até 6h pós tratamento no núcleo celular e a terapia combinada mostrou-se eficiente em reduzir a adesão para a formação de novas colônias. Com o modelo de Hill aplicado aos ensaios de viabilidade observou-se um aumento significativo na citotoxicidade, com uma redução de cerca de 99,6% na dose necessária para fornecer o mesmo nível de toxicidade celular (BMD e DL50). No ensaio ex vivo, foi observada a importância da conjugação do óxido de grafeno com a polietilenoimina (PEI) para redução em 10 Ω quando comparado ao nanomaterial (AuNP-PEI) e em 7 Ω quando comparado à aplicação da RF somente. No ensaio de sobrevida in vivo, observou-se uma antecipação da redução tumoral em 10 dias, aumento da taxa de sobrevivência de 80% com os grupos de tratamento de RF ou GOPEI-Au isoladamente para 100% com a terapia combinada e melhor captação do nanocompósito pelo tumor em presença de radiofrequência. No ensaio de eficácia, ficou evidente a necrose por coagulação nos grupos de tratamento com RF.