Centro de Química da Madeira desenvolve nanogéis para transporte de fármacos anti-cancerígenos

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Centro de Química da Madeira desenvolve nanogéis para transporte de fármacos anti-cancerígenos

Segunda, 16.09.2013

O Grupo de Investigação em Materiais Moleculares do Centro de Química da Madeira (CQM, http://cqm.uma.pt/, http://www3.uma.pt/jrmmrg), Universidade da Madeira, tem vindo a desenvolver trabalho na área da síntese de  compostos dendriméricos e poliméricos para aplicações em Nanomedicina (entrega de fármacos/genes). Desta vez, o grupo, em colaboração com colegas da Universidade de Donghua, Xangai, China, desenvolveu nanogéis à base de alginato capazes de transportar fármacos para o interior de células cancerígenas e de os libertar perante estímulos ambientais específicos (ambientes químicos redutores). Estes nanogéis, quando usados como transportadores de doxorubicina (uma droga padrão anti -cancerígena), mostraram uma toxicidade notavelmente superior à demonstrada pelo fármaco isolado. Por um lado, a utilização destes nanogéis constitui uma forma de minorar a resistência à doxorubicina e, por outro lado, poderá possibilitar a utilização futura deste fármaco em concentrações mais baixas, contribuindo assim para baixar os efeitos secundários do tratamento. Esta nova abordagem poderá vir a ser aplicada a outros fármacos, incluindo aqueles que são difíceis de solubilizar em água.

 

Autores e afiliações:

Dina Maciel1, Priscilla Figueira1, Shili Xiao1, Dengmai Hu2, Xiangyang Shi1,2,3, João Rodrigues1, Helena Tomás *1, and Yulin Li *1

1. CQM − Centro de Química da Madeira, MMRG, Universidade da Madeira, Campus Universitário da Penteada, 9020-105 Funchal, Portugal

2. State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and Polymer Materials, College of Materials Science and Engineering, Donghua University, Shanghai 201620, People’s Republic of China

3. College of Chemistry, Chemical Engineering, and Biotechnology, Donghua University, Shanghai 201620, People’s Republic of China

 

 

 

 

Abstract:

Although doxorubicin (Dox) has been widely used in the treatment of different types of cancer, its insufficient cellular uptake and intracellular release is still a limitation. Herein, we report an easy process for the preparation of redox-sensitive nanogels that were shown to be highly efficient in the intracellular delivery of Dox. The nanogels (AG/Cys) were obtained through in situ cross-linking of alginate (AG) using cystamine (Cys) as a cross-linker via a miniemulsion method. Dox was loaded into the AG/Cys nanogels by simply mixing it in aqueous solution with the nanogels, that is, by the establishment of electrostatic interactions between the anionic AG and the cationic Dox. The results demonstrated that the AG/Cys nanogels are cytocompatible, have a high drug encapsulation efficiency (95.2 ± 4.7%), show an in vitro accelerated release of Dox in conditions that mimic the intracellular reductive conditions, and can quickly be taken up by CAL-72 cells (an osteosarcoma cell line), resulting in higher Dox intracellular accumulation and a remarkable cell death extension when compared with free Dox. The developed nanogels can be used as a tool to overcome the problem of Dox resistance in anticancer treatments and possibly be used for the delivery of other cationic drugs in applications beyond cancer.

 

Revista:

Biomacromolecules, 2013, 14 (9), pp 3140–3146

 

DOI: 10.1021/bm400768m

 

Link:

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/bm400768m