Avaliação in vitro da citotoxicidade e endocitose da nanopartícula Doxo-VLDP em células tumorais

Abstract

O câncer ocupa o segundo lugar dentre as causas de morte no mundo e a quimioterapia é um dos principais métodos para o seu tratamento. No entanto, esta possui vários problemas associados, como por exemplo: acesso limitado do quimioterápico ao tecido tumoral e ausência de seletividade. Estudos recentes apontam a nanotecnologia como uma alternativa terapêutica para superar tais obstáculos, seja pela possibilidade de associação de nanomateriais a ferramentas moleculares que lhes proporcionem seletividade ou pela capacidade destes serem retidos no microambiente de tumores sólidos. Na tentativa de contornar os problemas expostos, este trabalho objetivou o desenvolvimento da nanopartícula Doxo-VLDP (Virus-Like DNA Protein): uma nanopartícula revestida por proteina sintética virus-like, constituída de moléculas DNA carreando a droga intercalante doxorrubicina, bem como a Investigação dos processos celulares de morte e endocitose desencadeados por esta construção. A eficiência da construção sobre a viabilidade de células tumorais foi avaliada por ensaio de MTT. Os resultados demonstraram que o potencial quimioterápico e a seletividade da droga, quando carreada em nanoparticulas, foi aumentado. Avaliação do tipo de morte causado por Doxo-VLDP, determinada por citometria de fluxo, também confirmou a atividade antitumoral da construção. Doxo-VLDP causou morte celular por apoptose em linhagens tumorais de melanoma (B16F10) e glioma (C6) murinos. Além disso, observações em microscópio de fluorescência comprovaram que a nanopartícula Doxo-VLDP é interiorizada pelas células e libera seu conteúdo no citosol e ensaios com inibidores endocíticos sugeriram que Doxo-VLDP alcança o interior celular por mecanismos ativos de endocitose, rota diferente da droga pura. Com base nos resultados obtidos, podemos concluir que Doxo-VLDP é capaz de internalizar células tumorais, conferindo citotoxicidade aumentada à droga. Além disso, é possível inferir que a nova construção possui potencial para utilização na clínica médica, uma vez que esta pode ser engenheirada a fim de minimizar os efeitos colaterais e o aparecimento de resistência.Cancer 1s the second leading cause of death 1n the world and chemotherapy 1s one of the mam methods for its treatment. However, It has several associated problems, such as limited access of chemotherapy to tumor tissue and lack of selectivity. Recent studies point to nanotechnology as a therapeutic alternative to overcome such obstacles, either by the possibility of associating nanomaterials with molecular tools that provide them with selectivity or by their ability to be retained mn the solid tumor microenvironment. In order to overcome the above problems, this work aimed at the development of the Doxo-VLDP (Virus-Like DNA Protein) nanoparticle: a virus-like synthetic protein-coated nanoparticle, consisting of DNA molecules carrying the doxorubicin Intercalating drug, as well as research of the cellular processes of death and endocytosis triggered by this construction... The efficiency of the construct on the viability of tumor cells was assessed by MTT assay. The results demonstrated that the chemotherapeutic potential and the selectivity of the drug, when carried im nanoparticles, was increased. Evaluation of the type of death caused by Doxo-VLDP, determined by flow cytometry, also confirmed the antitumor activity of the construct. Doxo-VLDP caused cell death by apoptosis mn murine melanoma (B16F10) and murine (C6) glioma lines. In addition, fluorescence microscopy observations have shown that the Doxo-VLDP nanoparticle 1s internalized by cells and releases their contents into the cytosol, and endocytic inhibitor assays have suggested that Doxo-VLDP reaches the cell interior by active mechanisms of endocytosis, a route different from pure drug . Based on the results obtamed, we can conclude that Doxo-VLDP 1s able to internalize tumor cells, conferring increased cytotoxicity to the drug. In addition, 1t 1s possible to infer that the new construction has potential for use in the medical clinic, since 1t can be engineered 1n order to minimize the side effects and the appearance of resistance.