O uso de nanoesferas de albumina na terapia fotodinâmica e magnetohipertermia do tumor de Ehrlich

Abstract

O aumento crescente da incidência de câncer e a necessidade de se desenvolver terapias mais eficazes com o mínimo de efeitos adversos têm suscitado a busca de tratamentos alternativos. Entre estes, duas terapias promissoras são a magnetohipertermia (MHT) e a terapia fotodinâmica (TFD), as quais podem proporcionar ainda maior eficácia se realizadas com materiais nanoestruturados. O presente trabalho teve o objetivo de, utilizando modelos de tumor sólido de Ehrlich, verificar a atividade antitumoral de duas amostras à base de nanoesferas de albumina: (1) amostra contendo nanopartículas magnéticas à base de maghemita (PAM) usadas na concentração de 1,2 × 1015 partículas magnéticas/mL foi testada para MHT de tumores localizados na cabeça após administração de 5,5 × 104 células tumorais e (2) amostra contendo 0,5 mM zinco-ftalocianina tetrassulfonada (PAF) para TFD na orelha após administração de 2,75 x 104 células tumorais. PAM e PAF foram usadas, respectivamente, em diferentes protocolos de MHT e TFD. MHT foi feita com equipamento operando a 1 MHz e 40 Oe de amplitude de campo e foram realizadas análises histológicas do tumor para verificar o grau de necrose. As análises mostraram que dois dos animais submetidos à MHT duas vezes ao dia, durante três dias consecutivos, apresentaram 100% de necrose e ausência de proliferação celular. Para a realização da TFD foi usado luz laser com comprimento de onda de 670 nm e animais distribuídos em três grupos experimentais. A avaliação dos procedimentos foi feita por observações clínicas (peso do animal, peso e volume do tumor), testes hematológicos e bioquímicos, análise morfológica, tanto do fígado, quanto dos rins para avaliar possíveis alterações teciduais, e análises morfométricas do tumor para avaliar o grau de necrose obtido. Para validar os experimentos de TFD, grupos tratados com o quimioterápico doxorrubicina (Dox) foram investigados. Os resultados mostraram que a TFD, quando realizada de três em três dias durante nove dias experimentais induziu necrose equiparável ao do tratamento com Dox, com menos efeitos adversos, sobretudo no fígado; Já os tratamentos combinados com TFD e Dox não apresentaram efeitos sinérgico ou antagônico. Em geral, os melhores protocolos de MHT e TFD levaram a pelo menos 60% de necrose. Conclui-se que as nanoesferas de albumina, além de altamente biocompatíveis, representam material nanoestruturado eficaz na realização da MHT e TFD que, embora nem sempre tenham causado a remissão total do tumor, revelaram significativa atividade antiproliferativa, apresentando alto potencial para tratamento do câncer. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

The increasing incidence of cancer and the need to develop more effective therapies with minimal collateral effects have prompted the search for alternative treatments. Among these, two promising therapies are magnetohyperthermia (MHT) and photodynamic therapy (PDT), which can be even more efficient if performed with nanostructured materials. The present work was aimed to investigate the antitumor activity of two samples based on albumin nanospheres: one containing magnetic nanoparticles (PAM) and another containing zinc-phthalocyanine tetrasulfonated (PAF) while using the model of Ehrlich solid tumor (head for MHT and ear for PDT). PAM and PAF were used in different protocols of MHT and PDT, respectively. MHT was performed with the equipment operating at 1 MHz and 40 Oe, while PDT have used light source at 670nm. The evaluation of both procedures was made by clinical observations (weight of animal, weight, volume, and size of tumor), cytometry, haematological, and biochemical tests, and morphological analysis of the liver and kidney tissue to evaluate possible changes, and also morphology of tumor to assess the degree of necrosis induced. Two animals submitted to MHT showed 100% necrosis. In general, the best protocols of MHT and PDT led to at least 60% necrosis. To validate the PDT experiments, groups treated with the chemotherapeutic agent doxorubicin (Dox) were investigated. PDT and Dox induced comparable necrosis. PDT showed fewer side effects than Dox. PDT and Dox showed no synergistic or antagonistic effect. We conclude that the highly biocompatible albumin nanospheres represent nanostructured material efficient in performing the MHT and PDT procedures. Though they not caused total remission of the tumor, they showed significant antiproliferative activity evidencing a high potential for cancer treatment.