Estudo dos processos de magnetohipertermia e terapia fotodinâmica mediados por magnetolipossomas fotossensibilizados em camundongos

Abstract

A Magnetohipertermia (MHT) e a Terapia Fotodinâmica (TFD) são terapias promissoras para o tratamento do câncer pelas possibilidades de redução de efeitos colaterais em relação às terapias convencionais. Ambas podem ser abordadas de forma especial pela Nanotecnologia por meio da produção de materiais nanoestruturados. Dentre estes estão as nanopartículas magnéticas (NPM) que podem ser encapsuladas em lipossomas (L), constituindo os magnetolipossomas (ML). O comportamento magnético das NPM confere interesse especial na utilização do ML no diagnóstico e tratamento do câncer por MHT. Os ML podem conter agentes fotossensibilizantes e assim serem utilizados também na TFD. Buscando conhecer os efeitos biológicos e terapêuticos relacionados à utilização conjunta dessas duas técnicas no tratamento de neoplasias, foi desenvolvido um novo material que se baseia em lipossomas furtivos contendo o fotossensibilizador zinco-ftalocianina (ZnF) e NPM de ferrita de cobalto recobertas com ácido cítrico, o MLPEG-ZnF (4,8 × 1014 partículas/ mL). O trabalho foi desenvolvido em seis etapas. Na primeira foi determinado que o tempo de exposição ao campo magnético (AC,1 MHz,40 Oe) em animais tratados com FeCoML (amostra similar ao MLPEG-ZnF, mas sem o ZnF) deve ser de 3 minutos. Nas etapas 2 a 5 foi feita avaliação da biocompatibilidade de MLPEG-ZnF e seus sub-componentes (LPEG, MLPEG, LPEG-ZnF), em animais saudáveis, submetidos ou não ao campo magnético AC (MHT) e/ou laser (TFD). De maneira geral, os testes mostraram atividade inflamatória não severa e temporária (citometria do sangue e do peritônio) aumentada pelo campo magnético, pequena redução da viabilidade celular, ausência total de genotoxicidade (testes do micronúcleo) e processos inflamatórios sobretudo nos pulmões (morfologia do fígado, pulmóes e baço). E a sexta etapa visou verificar a possível remissão tumoral em animais portadores do Tumor Ascítico de Ehrlich (TAE) que receberam injeção da amostra MLPEG-ZnF e foram em seguida submetidos ao campo magnético ou ao laser. Foi constatado (testes AgNOR, viabilidade celular, volume e padrão hemorrágico do ascite, citometria, células claras/escuras, peso e sobrevida do animal) que, nas condições experimentais usadas, nenhum dos tratamentos causou remissão total do tumor, mas pode ser observada significativa atividade antiproliferativa, sobretudo quando após o tratamento com MLPEG-ZnF, os animais eram submetidos ao laser, evidenciando mais vantagens do sistema para realização da TFD do que para a MHT. Os resultados sugerem que com ajustes na amostra ou nas condições experimentais, o tratamento mediado por MHT e TFD é viável e poderá resultar em vantagens muito importantes na terapia do câncer. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Magnetohyperthermia (MHT) and Photodynamic therapy (TFD) are promising therapies for the cancer treatment due to the possibilities of collateral effects reduction when compared to the conventional therapies. Both therapies may be focused in a special way using the nanostructured materials produced by the nanobiotechnology. Among these materials are the magnetic nanoparticles (NPM). NPM may be encapsulated in liposomes (L) to constitute the magnetoliposomes (ML). The NPM magnetic behavior gives special importance in the ML use for cancer diagnostic and MHT treatment. ML may contain photosensitizers to be used in TFD process. With the aim to better understand the biological and therapeutic effects related to the simultaneous use of both therapies in the treatment of tumors, was developed a new material based in furtive liposomes containing the photosensitizer zinc-phtalocianine (ZnF) and citrate coated cobalt-ferrite NPM, the MLPEG-ZnF (4,8 × 1014 particle/mL). This work was performed in 6 steps. In the first one, it was determined that the time of exposure to the magnetic field (AC,1 MHz,40 Oe) in animals with FeCoML (a sample similar to the MLPEG-ZnF, but without ZnF) has to be 3 minutes. In the steps 2 to 5 was done an evaluation of the MLPEG-ZnFsample and its sub-components (LPEG, MLPEG, LPEG-ZnF) biocompatibility in healthy animals submitted or not to the Ac magnetic field (MHT) and/or to the laser (TFD). As a rule, tests showed not severe and temporary inflammatory activity (blood and peritoneum cytometry) that was increased by the AC magnetic field, small reduction of cellular viability, absence of genotoxicity (micronucleus test) and inflammatory process in the lungs (morphology analysis of the liver, lungs and spleen). The sixth step had the aim of verifying the possible tumor remission in Erlich Ascitic Tumor(TAE) portable animals after injection of MLPEG-ZnF and subsequent AC field and/or laser submission. It was observed (by AgNOR tests, cellular viability, ascite volume and hemorrhagic pattern, cytometry, clear/dark cells, animal weight and survival) that in the used experimental conditions, no treatment caused the tumor total remission. Nevertheless, it was observed a significant antiproliferative activity, mainly after the MLPEG-ZnF treatment and subsequent laser exposure, evidencing that this system is more adequate to the TFD performance than to the MHT process. The results suggest that after the sample or experimental conditions adjustments, the treatment mediated through MHT and TFD is viable and vantageous to the cancer treatment.