Desenho e desenvolvimento de sistemas inovadores de transporte de ADN plasmídico

• Autor(a) principal: Gomes, Fábio André Franco
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/10629
• topic: Adn Plasmídico; Polietilenimina; Polímeros Catiónicos; Sistemas de Entrega; Terapia Génica; Transfeção Celular; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Bioengenharia

Ao longo dos últimos anos, algumas terapias, como a quimioterapia, braquiterapia, imunoterapia ou radioterapia, tornaram-se o tratamento convencional para certas doenças devido à sua eficácia, no entanto, mostraram ser muito invasivas, citotóxicas e pouco seletivas. Mesmo com a exposição conjunta e continuada destes tratamentos, os mesmos não demonstram eficácia suficiente para curar tais doenças, sendo usados de forma paliativa. Com o desenvolvimento da Ciência dos materiais e rápido progresso da nanotecnologia, a utilização de materiais nanométricos na entrega de genes por aplicações de terapia génica mudaram o atual paradigma da terapêutica, uma vez que esta terapia possibilita a inserção de material genético em células e tecidos alvo de um indivíduo, de forma mais direcionada e menos citotóxica. Neste sentido, o desenvolvimento de vetores de entrega de material genético seguros, seletivos, biocompatíveis e fáceis de produzir surge como uma estratégia adequada para fins terapêuticos. Entre os vetores virais e sintéticos, estes últimos, nomeadamente os de base polimérica, apresentam características promissoras para serem explorados com vista à sua aplicação em contexto clínico. O núcleo e a mitocôndria das células eucarióticas animais possuem genoma próprio e o funcionamento de ambos os organelos está interligado. Diversas doenças humanas estão associadas a mutações que ocorrem num ou em ambos os organelos. A terapia génica nuclear tem sido amplamente investigada nas últimas décadas e evoluiu consideravelmente com vários ensaios clínicos em curso. Contrariamente, a terapia génica mitocondrial é uma área, até ao momento, pouco estudada com apenas alguns resultados publicados internacionalmente. Estes trabalhos têm demonstrado o potencial efeito terapêutico da criação de vetores adequados à entrega de ADN mitocondrial a mitocôndrias. Assim, neste trabalho foram desenvolvidos sistemas de transporte de ADN plasmídico (pADN), com capacidade de direcionamento a organelos celulares específicos, tendo como objetivo final restaurar o normal funcionamento celular. Para tal, fez-se a complexação de pADN com o polímero polietilenamina (PEI) e PEI associado ao agente espaçador poli (etileno glicol) (PEG) e modificado com o composto trifenilfosfónio (TPP) que possui afinidade mitocondrial (PEI-PEG-TPP) a fim de formular nanopartículas biocompatíveis, com propriedades de tamanho, carga superficial e morfologia adequadas aos processos de captação e internalização celular. Deste modo, pretendeu-se desenvolver vetores com capacidade de direcionamento ao núcleo e mitocôndria das células, respetivamente. O seu potencial efeito terapêutico foi investigado, foi feita a otimização das propriedades destes vetores a fim de melhorar a sua performance de transfeção celular in vitro e assim promover avanços significativos no desenvolvimento de sistemas de entrega direcionada de pADN com efeito terapêutico. Também foi avaliada a citotoxicidade dos sistemas. Os resultados demonstram uma variação nas caraterísticas das nanopartículas formuladas, quer ao nível do tamanho, carga à superfície ou citotoxicidade induzida, consoante o sistema formulado. Foi possível a formulação de poliplexos biocompatíveis, com boa capacidade de incorporação de pADN e entrega eficaz às células.