Associação Portuguesa de Investigação em Cancro
Combinação de terapia génica e quimioterapia num novo nanosistema híbrido direcionado para o carcinoma hepatocelular
Combinação de terapia génica e quimioterapia num novo nanosistema híbrido direcionado para o carcinoma hepatocelular
O carcinoma hepatocelular (CHC) é uma das principais causas de morte por cancro em todo o mundo. Assim, o principal objetivo deste trabalho foi desenvolver um novo nanossistema híbrido lípido-polímero direcionado que permitisse o transporte simultâneo de diferentes agentes terapêuticos, nomeadamente fármacos antitumorais e ácidos nucleicos, e a sua entrega específica às células CHC. Esta formulação tem a capacidade de mediar a combinação de quimioterapia e terapia génica, uma vez que entregou eficazmente os fármacos selumetinib e perifosina, e o transgene PTEN, nas células alvo. O tratamento das células de cancro do fígado com este novo nanossistema, contendo estes três agentes terapêuticos, promoveu um elevado efeito antitumoral envolvendo a inibição das vias de sinalização associadas tanto à proliferação como à sobrevivência das células de CHC. Este efeito antitumoral ocorreu não só através da potenciação da morte celular programada, demonstrada pelo aumento do número de células em apoptose inicial, pela ativação de caspases iniciadoras e efetoras e pela perda de potencial de membrana mitocondrial, mas também pela redução da capacidade de proliferação das células de CHC. Esta nova formulação permite uma ação concertada da quimioterapia e da terapia génica, promovendo um elevado efeito terapêutico, e tem a capacidade de reduzir os efeitos secundários devido à sua especificidade para as células de CHC. Globalmente, os nossos resultados revelaram que esta nova abordagem terapêutica, mediada pelos nanossistemas gerados, pode ser considerada uma estratégia promissora para futura aplicação clínica no tratamento do carcinoma hepatocelular.
Autores e Afiliações:
Dina Farinhaa,b, Ana Bela Sarmento-Ribeirob,c,d, Henrique Fanecaa,b
aCNC-UC - Center for Neuroscience and Cell Biology, University of Coimbra, Coimbra, Portugal
bCIBB - Centre for Innovative Biomedicine and Biotechnology, University of Coimbra, Coimbra, Portugal
cLaboratory of Oncobiology and Hematology (LOH) and University Clinic of Hematology, Faculty of Medicine, University of Coimbra, Coimbra, Portugal
dClinical Hematology Department, Centro Hospitalar Universitário de Coimbra (CHUC), Coimbra, Portugal
Abstract:
Purpose: Hepatocellular carcinoma is the most frequent liver cancer and constitutes one of the main causes of cancer mortality. The combination of targeted therapy drugs, such as selumetinib and perifosine that inhibit cell signaling pathways involved in cell survival and proliferation, with the expression of tumor suppressor transgenes, such as PTEN, may result in an efficient therapeutic approach against HCC. Thus, the main objective of this work was to develop a new lipid-polymer hybrid nanosystem (HNP), composed of a PLGA core coated with a pH-sensitive lipid bilayer functionalized with the targeting ligand GalNAc, in order to specifically and efficiently deliver this novel combination of therapeutic agents in HCC cells.
Methods: Transmission electron microscopy, zeta potential, Fourier transform infrared spectroscopy, and dynamic light scattering were used to determine the physicochemical properties of hybrid nanosystems and their components. The biological activity and specificity of nanosystems were evaluated using luminescence and flow cytometry. A variety of techniques were used to assess the therapeutic activity of hybrid nanosystems, including the Alamar Blue assay for cell viability; flow cytometry for cell death mechanisms, mitochondrial membrane potential and cell cycle; luminescence for caspase activity; flow cytometry and fluorescence microscopy for cell proliferation; and Western blot for molecular targets levels.
Results: The obtained results showed that this new hybrid nanosystem not only has a high loading capacity of both drugs, but also allows for substantial expression of the PTEN transgene. In addition, the developed formulation has high stability, adequate physicochemical properties and high specificity to HCC cells. Moreover, the achieved data revealed that this innovative nanosystem presents a high antitumor effect, demonstrated not only by the enhancement on the programmed cell death, but also by the reduction in cell proliferation capacity.
Conclusion: The generated formulation shows a high anticancer effect, demonstrating a high translational potential for future clinical application in HCC treatment.
Revista: International Journal of Nanomedicine
