Equipa da FCUP e da U.Minho desenvolveu um sistema de libertação controlada de um fármaco anticancerígeno para aplicação localizada na pele
Uma
equipa de investigadores da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto
(FCUP) e do CBMA – Centro de Biologia Molecular e Ambiental da Universidade do
Minho desenvolveu um hidrogel inovador com potencial para tratamento do
melanoma, a forma mais grave de cancro da pele. Só em Portugal, surgem mil a
1500 novos casos por ano.
O que
tem este hidrogel de particular? É um material híbrido composto por
nanocápsulas esféricas (vesículos), que incorporam a doxorrubicina, um fármaco
utilizado no tratamento de vários tipos de cancro, e por um polímero em forma
de malha (gel), que funciona como uma espécie de barreira, permitindo controlar
a libertação do medicamento.
“Desenvolvemos
um sistema de libertação controlada de um fármaco, que permite que este seja
libertado de forma gradual no local da aplicação, mantendo a sua atividade e
podendo reduzir a exposição a tecidos saudáveis”, descrevem Isabel Oliveira e
Eduardo Marques, investigadores do Centro de Investigação em Química da
Universidade do Porto (CIQUP) e docentes da FCUP.
Este
hidrogel foi concebido para aplicação localizada na pele, por exemplo na área
afetada pelo melanoma, podendo futuramente ser explorado como complemento de
outras abordagens terapêuticas, nomeadamente após cirurgia.
A
libertação localizada e controlada do fármaco poderá reduzir a exposição de
tecidos saudáveis e, consequentemente, alguns dos efeitos secundários
associados à quimioterapia.
Características únicas do
hidrogel
Para
além de apresentar boa biocompatibilidade nos ensaios laboratoriais realizados
no CBMA, os cientistas verificaram, em estudos anteriores, que as nanocápsulas
utilizadas neste hidrogel são sensíveis ao pH. Assim, em contacto com os
tumores, que geralmente apresentam um ambiente mais ácido, este sistema poderá
facilitar a libertação do medicamento.
O
hidrogel apresenta também a característica particular de ser sensível à
temperatura. “À temperatura ambiente, o material é uma solução que pode ser
facilmente manipulada e aplicada. Quando entra em contacto com a pele, devido à
diferença de temperatura, ocorre rapidamente a transição para o estado de gel,
o que favorece a sua permanência no local de aplicação”, descrevem os
cientistas do CIQUP.
Um dos
principais desafios foi precisamente combinar os dois componentes do hidrogel
sem comprometer as suas propriedades individuais. “Foi necessário compreender
como os vesículos e o gel polimérico interagem entre si, para encontrar as
condições que permitem obter um material estável, capaz de transportar e
libertar o medicamento de forma controlada”, explica Rui Machado, primeiro
autor do estudo, desenvolvido no âmbito da sua tese de doutoramento em Química,
defendida em abril na FCUP.
Testes em culturas 2D e 3D em
células de melanoma
Para
realizar este estudo multidisciplinar, os investigadores da FCUP desenvolveram
e caracterizaram o hidrogel híbrido, que foi posteriormente testado pela equipa
do CBMA, na Universidade do Minho.
Os
cientistas do CMBA utilizaram culturas 2D e 3D de células de melanoma, sendo
estas últimas capazes de reproduzir algumas características da organização de
um tumor.
“Verificámos
que o hidrogel permite a libertação do fármaco e a sua entrada nas células
tumorais, incluindo nas regiões mais profundas dos modelos 3D, mantendo a sua
atividade anticancerígena”, explicam Andreia Gomes e Bruna Silva,
investigadoras do CBMA.
Os
ensaios mostraram ainda que o hidrogel desenvolvido aumentou a quantidade de
fármaco introduzido nas células de melanoma, em comparação com o gel polimérico
ou as nanocápsulas em separado.
Os
resultados deste trabalho, desenvolvido ao longo de dois anos, foram
recentemente publicados na revista ACS Applied Bio Materials, da
American Chemical Society.
Os
cientistas querem agora avançar para estudos in vivo de forma a avaliar a
interação do hidrogel e do fármaco com o organismo. O objetivo é continuar a
explorar o potencial deste sistema inovador para se chegar a um tratamento
anti-melanoma mais localizado e com menos efeitos secundários. Universidade
do Porto - Portugal
