Nanopartículas inteligentes para superar resistência à quimioterapia

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Nanopartículas inteligentes para superar resistência à quimioterapia

Terça, 22.11.2016

Um estudo de um grupo de investigadores do Instituto de Investigação e Formação Avançada em Ciências e Tecnologias da Saúde (IINFACTS) da CESPU, do i3S/INEB, da Faculdade de Farmácia da Universidade do Porto, em parceria com um grupo da Northeastern University de Boston, Estados Unidos, publicado na revista “Acta Biomaterialia” de 1 de janeiro de 2017, revela as potencialidades da nanotecnologia dirigida contra uma proteína, chamada Mad2 (importante para a divisão correta das células), como estratégia terapêutica para contornar a resistência do cancro à quimioterapia. Utilizando um modelo do cancro do pulmão, os referidos investigadores desenvolveram nanopartículas transportadoras de um inibidor de Mad2 e dirigidas contra células cancerígenas com o objetivo de enfraquecer a sua resistência à cisplatina (um agente antineoplásico utilizado no tratamento de diversos tipos de cancro). As nanopartículas tornaram as células cancerígenas sensíveis ao agente antineoplásico. Esta estratégia de terapia combinada mostrou resultados promissores nas experiências realizadas em animais. A estratégia não só inibiu consideravelmente a proliferação do tumor induzido em ratinhos mas, mais interessante ainda, a dose eficaz de cisplatina foi reduzida drasticamente com subsequente diminuição de efeitos colaterais.

 

O estudo contou com a participação dos investigadores portugueses Ana Vanessa Nascimento, Hassan Bousbaa, Domingos Ferreira e Bruno Sarmento, em colaboração com os investigadores norte-americanos Amit Singh e Mansoor Amiji.

Ana Vanessa Nascimento (a,b,c,d), Amit Singh (c), Hassan Bousbaa (a,e), Domingos Ferreira (b), Bruno Sarmento (a,d), Mansoor M. Amiji (c).

(a) CESPU, Instituto de Investigação e Formação Avançada em Ciências e Tecnologias da Saúde, Gandra, Portugal

(b) Laboratory of Pharmaceutical Technology, Faculty of Pharmacy, University of Porto, Portugal

(c) Department of Pharmaceutical Sciences, School of Pharmacy, Bouvé College of Health Sciences, Northeastern University, Boston, USA

(d) I3S, Instituto de Investigação e Inovação em Saúde and INEB—Instituto de Engenharia Biomédica, Universidade do Porto, Portugal

(e) Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental (CIIMAR/CIMAR), Universidade do Porto, Portugal

Efficiency of chemotherapy is often limited by low therapeutic index of the drug as well as emergence of inherent and acquired drug resistance in cancer cells. As a common strategy to overcome drug resistance, higher doses of chemo-agents are administered. However, adverse side effects are usually increased as a consequence. A potentially effective approach is to combine chemotherapy with other therapeutic strategies such as small interfering RNAs (siRNAs) that allow the use of lower yet efficient doses of the anticancer drugs. We previously developed epidermal growth factor receptor (EGFR)-targeted chitosan (CS) nanoparticles as a versatile delivery system for silencing the essential mitotic checkpoint gene Mad2, and induce cell death. Here, we tested this system as a single therapy and in combination with cisplatin in cisplatin sensitive and resistant lung cancer models, and characterized its in vivo efficacy and safety. Combination treatment resulted in significant improvement in tumor inhibition that was strikingly more effective in cisplatin-resistant tumors. Importantly, effective cisplatin dosage was dramatically reduced in the co-therapy regimen resulting in negligible toxic effects from the drug as confirmed by parameters such as body weight gain, biochemical markers of hepatic and renal function, and histopathology of liver/kidney/spleen tissues. Overall, we demonstrate that the combination of Mad2 siRNA-loaded CS nanoparticles strategy with chemotherapeutic agents such as cisplatin constitutes an efficient and safe approach for the treatment of drug resistant tumors.

Acta Biomaterialia

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1742706116305189