Plataforma multifuncional a base de gel aplicada à terapia fotodinâmica e fototérmica para câncer de pele

Abstract

No Brasil, o câncer da pele responde por 33% de todos os diagnósticos, e segundo o Instituto Nacional do Câncer, cerca de 180 mil novos casos são registados no Brasil. Uma alternativa promissora para solução deste problema é desenvolver uma plataforma multifuncional de gel a partir do biopolímero, alginato de sódio, associado com nanopartículas metálicas de prata e nanobastões de ouro, conjugado com a Protoporfirina IX aplicada à terapia fotodinâmica e fototérmica para câncer de pele. Os materiais obtidos foram avaliados por técnicas experimentais: Análise reológica, Espectroscopia de absorção no infravermelho próximo (UV-Vis-NIR), Espectroscopia por absorção na região do infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), Ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN-H1), Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e transmissão (MET), Análises térmicas (TGA e DSC), Atividade antimicrobiana, Efeito da terapia fotodinâmica (TFD), fototérmico (TFT) e quimiofototérmico. E realizar testes in vitro frente às linhagens de macrófagos murinos RAW 264.7 e a linhagem celular B16-F10 aplicada para câncer de pele. De acordo com os experimentos reológicos, os hidrogéis avaliados indicaram comportamento de fluido nãonewtoniano. Ao incorporar os NBsAu, os hidrogéis exibiram ressonância plasmônica de 510 e 850 nm, com as NPsAg em torno de 420 nm, características das nanopartícula de prata. As imagens de MEV indicaram a formação de nanopartículas com tamanhos entre 20-40 nm. A razão de aspecto obtida por imagens de TEM para NBsAu, foi 4,4±0,116. Os hidrogéis tiveram sensibilidade para os microrganismos testados, através das CIM/CBM e técnica de difusão de poço. O gel de alginato foi reticulado com agentes químicos (EDC/NHS), associadas aos NBsAu, NPsAg e conjugado com a Protoporfirina-IX (PpIX). Os resultados de reologia indicaram que os géis híbridos conjugados apresentaram comportamento não-newtoniano e características de um material pseudo-plásticos e classificados como sólido-viscoelásticos. Os resultados do UV-vis-NIR, indicaram bandas características da PpIX, NBsAu e NPsAg. As imagens por MEV revelaram para o gel de Alg@(EDC/NHS), morfologia superficial e transversal com tamanho dos poros em torno de 50 a 100 µm. As imagens obtidas por MET confirmaram a presença das NPsAg no gel híbrido PpIX@(NPsAg@Alg) e (NPsAg+NBsAu) no gel de PpIX@(NBsAu+NPsAg)@Alg, conforme morfologias de forma esféricas para NPsAg e bastões para NBsAu. O efeito fotodinâmico indicou que NPsAg ajudaram na produção de ROS. O gel de PpIX@(NPsAg@Alg), obteve maior rendimento quântico de 47,10%, após irradiação, com Laser 1 (660 nm, potência 30 mW). A propriedade fototérmica do gel híbrido PpIX@(NBsAu+NPsAg)@Alg, apresentou uma boa eficiência de conversão fototérmica de η=54,3%, indicando como potencial fototérmico, após irradiação Laser 2 (785 nm, potência 1000mW). Os resultados in vitro dos géis híbridos conjugados foram promissores, principalmente para o gel PpIX@(NBsAu+NPsAg)@Alg, que após irradiação com os Lasers 1 (PDT) e Laser 2 (PTT), simultaneamente, tornou-se eficaz para o tratamento de melanoma, atribuída a seletividade para as mesmas, comparando com a linhagem de RAW 264,7, indicando um maior efeito sinérgico entre as terapia fotodinâmica + quimiofototermal. A viabilidade das células B16-F10 diminuiu significativamente para 9,83%, após irradiação dos lasers, considerando os géis como uma plataforma promissora, no tratamento de câncer de pele.