Eficácia do alumínio-cloro ftalocianina associado a nanopartículas de poli(vinil metil éter-co-anidrido maleico) na terapia fotodinâmica contra células tumorais in vitro

Abstract

O câncer de mama é o tipo de câncer mais comum entre as mulheres e apresenta taxas crescentes de incidência e de mortalidade no mundo. Os tratamentos convencionais para esta doença consistem em técnicas não-específicas, que oferecem riscos de dano a tecidos sadios ou erradicação incompleta das células malignas. É nesse sentido que a terapia fotodinâmica, TFD, modalidade terapêutica que utiliza um fotossensibilizante, FS, sensível a luz de comprimento de onda específico capaz de induzir efeitos tóxicos a células e tecidos-alvo, tem se destacado como uma promissora abordagem tecnológica a ser utilizada no tratamento de diversos tipos de câncer. Um grande número de FS tem sido testado para aplicação na TFD, dentre eles destaca-se o Alumínio-Cloro Ftalocianina, AlClPc, mas sua elevada hidrofobicidade gera entraves que comprometem a eficácia de sua atuação. Diante disso, estratégias para contornar esse problema conduziram ao desenvolvimento de uma formulação constituída por AlClPc associado ao copolímero poli(vinil metil éter-co-anidrido maleico) PVM/MA, AlClPc-NP, com potencial para ser utilizado como FS na TFD. Nesse contexto, o presente trabalho teve como foco a avaliação da eficácia do Alumínio-Cloro Ftalocianina associado ao PVM/MA como fotossensibilizantea ser utilizado na terapia fotodinâmica, em um estudo in vitro. Para tal, utilizou-se como modelo células das linhagens murinas tumoral (4T1) e não-tumoral (NIH/3T3), e também linhagens celulares humanas tumoral (MCF-7) e não-tumoral (MCF-10A). Os resultados mostraram que células de todas essas linhagens incorporam o AlClPc-NP, e os efeitos do tratamento com o fármaco mostraram que o copolímero PVM/MA, não associado ao AlClPc, não é citotóxico para as quatro linhagens celulares estudadas. O AlClPc-NP não submetido à irradiação luminosa não se mostrou citotóxico em concentrações menores ou iguais a 2,0 µM, mas ao ser irradiado, induziu citotoxicidade em todas as linhagens celulares, sendo essa toxicidade menos pronunciada sob irradiação luminosa de baixas densidades de energia e em células não-tumorais. Além disso, as análises do perfil de morte celular mostraram que a TFD mediada pelo AlClPc-NP induz morte celular por apoptose sob irradiação luminosa de baixa densidade de energia, enquanto que em alta densidade de energia induz morte celular por necrose, sendo esses resultados corroborados pelas análises de fragmentação do DNA. Os efeitos citostáticos e citotóxicos observados no tratamento da TFD mediada pelo AlClPc-NP sobre células tumorais oferecem excelentes perspectivas do potencial desse fármaco como fotossensibilizante para utilização na terapia fotodinâmica. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Breast cancer is the most common type of cancer among women, with increasing incidence and mortality rates worldwide. Ordinary treatments for this disease consist of non-specific techniques which offer risks of damaging healthy tissues or incomplete eradication of malignant cells. Therefore, photodynamic therapy, PDT, a therapeutic modality which uses a photosensitizer (PS) sensitive to light of specific wavelength capable of inducing toxic effects to target tissues and cells, has emerged as a promising technological approach to be used in the treatment of several types of cancer. A large number of PS has been tested for use in PDT, with emphasis to Chloroaluminum Phthalocyanine (AlClPc), however, its high hydrophobicity creates obstacles that undermine the effectiveness of its performance. For this reason, strategies to circumvent this problem led to the development of a formulation consisting of AlClPc associated with the copolymer poly(vinyl methyl ether-co-maleic anhydride), PVM/MA, (AlClPc-NP) with potential to be used as a PS in PDT. In this context, this study focused on evaluating the effectiveness of Chloroaluminum Phthalocyanine associated with PVM/MA as a photosensitizer to be used in photodynamic therapy, in vitro study. For this, murine tumor cell line (4T1) and non-tumor cell line (NIH/3T3) were used as models, as well as human tumor cell line (MCF-7) and non-tumor cell line (MCF-10A). The results showed that cells of all lineages take up the AlClPc-NP, and the effects of drug treatment showed that PVM/MA, not associated with the AlClPc, is not cytotoxic to all four cell lines studied. AlClPc-NP without light irradiation no induce cytotoxic effects in concentrations less than or equal to 2,0 µM. However, with light irradiation, was able to induce cytotoxicity in all cell lines: this toxicity was less intense in light irradiations with low energy densities in non-tumor cells. Furthermore, PDT mediated by AlClPc-NP induce cell death by apoptosis in light irradiation with low energy density, while in high energy density induce cell death by necrosis, these results were confirmed with analysis of DNA fragmentation, i.e. PDT with low energy density did not induce DNA fragmentation. Thus, the cytostatic and cytotoxic effects observed in treatment with PDT mediated by AlClPc-NP in tumor cells offer great prospects for the potential of this drug as a photosensitizer for use in photodynamic therapy.