Conjugação de anticorpo anti-antígeno carcinoembrionário a nanopartículas magnéticas : avaliação do potencial para detecção e tratamento de câncer

Abstract

Nanopartículas magnéticas são muito promissoras tanto para o tratamento como para o diagnóstico do câncer. Neste estudo, teve-se como objetivo desenvolver um material nanoestruturado constituído de nanopartículas de maghemita conjugadas ao anticorpo anti-antígeno carcinoembrionário (anti-CEA) suspensas em um fluido biocompatível (FM) para marcação de células que expressam o CEA, biomarcador característico de células de câncer colorretal e de mama. As nanopartículas do fluido desenvolvido – denominado FMCEA – apresentam um diâmetro hidrodinâmico médio de 500 nm e potencial zeta de -38 mV, conforme resultados obtidos em análise por espalhamento de luz dinâmico. A análise por espectroscopia Raman mostrou um pico em 1655 cm-1, observado apenas para o FMCEA, o que revela uma ligação amida entre o grupo amina do anti-CEA e o grupo carboxil das nanopartículas e indica a eficácia do processo da conjugação. ELISA e testes de coloração de Perls confirmaram que o FMCEA é específico para células que expressam o CEA e análises em microscopia eletrônica de transmissão mostraram que o anti-CEA conjugado nas nanopartículas do FMCEA facilita a interiorização das mesmas pelas células-alvo. Estudos in vivo mostraram que as nanopartículas do FM e do FMCEA se acumulam principalmente no fígado, nos rins e no baço após administração intravenosa e nos rins após administração intraperitoneal e que nanopartículas conjugadas ao anti-CEA chegam ao tumor em menor quantidade, porém permanecem nele por maior período de tempo. Além disso, o FMCEA se mostrou adequado para técnicas de imagem. A partir desses resultados, pode-se concluir que o FMCEA desenvolvido neste estudo é específico para células tumorais que expressam o CEA e, portanto, uma ferramenta teragnóstica promissora. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Magnetic nanoparticles are very promising for both treatment and diagnosis of cancer. This study was aimed to develop a nanosized material device consisted of nanosized maghemite particles coated with DMSA and surface-functionalized with anti-carcinoembryonic antigen (anti-CEA) suspended as a biocompatible magnetic fluid sample (FM) for targeting cell lines expressing CEA, a biomarker characteristic of colorectal and breast cancer cells. Anti-CEA conjugated nanoparticles of the as-developed magnetic fluid – labeled FMCEA – presented a mean hydrodynamic size of 500 nm and zeta potential of -38mV as observed by dynamic light scattering. Analysis by Raman spectroscopy showed a peak at 1655 cm-1 observed only in FMCEA, which reveals the amide bond between anti-CEA amine groups and nanoparticles carboxyl groups and the conjugation process efficiency. ELISA and Prussian blue iron staining tests confirmed that the as-prepared FMCEA is specific for CEA-expressing cells and transmission electron microscopy analyses showed that the anti-CEA conjugated onto nanoparticles facilitates their uptake by target cells. In vivo studies showed that nanoparticles of both fluids accumulate mainly in liver, kidneys and spleen after intravenous injection and in kidneys after intraperitoneal injection, and that anti-CEA conjugated nanoparticles come to tumor in less extent, but remain there for longer periods of time than nanoparticles without anti-CEA. Furthermore, FMCEA is adequate for imaging techniques. In conclusion, FMCEA can specifically target CEA, and it is therefore promising as a theragnostic tool for CEA-expressing tumors.