Nanopartículas magnéticas recobertas com ferritina : toxicidade, biodistribuição e papel no tratamento de adenocarcinoma mamário de EHRLICH

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2018.O câncer é definido como um conjunto de doenças caracterizadas por desordens celulares decorrentes de múltiplas alterações genéticas que acarretam desequilíbrio na proliferação e morte celular. O câncer de mama é a causa mais comum de morte por câncer entre as mulheres, representando cerca de 25% do total de neoplasias no mundo. Em geral, as terapias convencionais apresentam pouca seletividade para o tecido tumoral, o que diminui sua eficácia e aumenta os efeitos adversos. Em acordo com a necessidade de novas terapias que superem essas limitações, a nanobiotecnologia vem fornecendo novas formas de diagnóstico e de terapia, entre as quais as que usam nanopartículas magnéticas. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um tratamento para o câncer de mama utilizando a magnetohipertermia mediada por uma nova amostra de nanopartículas magnéticas à base de magnetita recobertas com ferritina (NPM-HFn). Testes de toxicidade de NPM-HFn em camundongos Swiss. Testes cometa e do micronúcleo mostraram ausência de citotoxicidade e de genotoxicidade. Análises hematológicas e bioquímicas não apresentaram alterações severas, enquanto a avaliação histopatológica não evidenciou alterações relevantes nos órgãos. Avaliação da biodistribuição da NPM-HFn por ICP-OES e coloração de Perls de tecidos mostraram tendência das NPM a se acumularem principalmente no fígado e baço, às vezes no pulmão e, quando pertinente, no tumor. Testes preliminares da eficácia por meio da análise ex vivo do tumor mostraram que os grupos tratados com a administração endovenosa e intratumoral da NPM-HFn seguida pela exposição ao campo magnético alternado foram eficazes na redução de 89% e 88% do tumor, respectivamente. Entretanto, enquanto o tratamento intratumoral facilitou a ocorrência de metástase, o tratamento endovenoso evitou sua ocorrência. Portanto, com este trabalho, foi possível desenvolver um método bastante eficaz para o tratamento do tumor de mama, utilizando a magnetohipertermia mediada por amostra biocompatível de nanopartículas magnéticas à base de magnetita recobertas com ferritina.Fundação de Apoio a Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF) e Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).Cancer is defined as a set of diseases characterized by cellular disorders due to genetic multiplicity that lead to an imbalance in cell proliferation and death. Breast cancer is the most common cause of cancer death among women and represents about 25% of the total number of neoplasms worldwide. Conventional therapies are not completely selective for tumor tissue, which decreases its efficacy and increases adverse effects. New therapies that overcome these limitations are demanded. Accordingly, nanobiotechnology has been providing new diagnosis and therapy platforms, including those using magnetic nanoparticles. The aim of this work was to develop a treatment for breast cancer using magnetohyperthermia mediated by a new sample of magnetic nanoparticles based on ferritin-coated magnetite (NPM-HFn). Toxicity tests using NPM-HFn were performed in Swiss mice. Comet and micronuclei assays showed absence of cytotoxicity and genotoxicity; Hematological and biochemical evaluation did not present severe alterations while the histopathological evaluation indicated no significant changes. Biodistribution studies of NPM-HFn accessed through ICP-OES and Perls staining of tissues showed a tendency to NPMs accumulation in the liver and spleen, sometimes in the lung and in the tumor. To evaluate the efficacy of the treatments preliminary histopathological evaluations of the tumor showed that the group treated with intravenous and intratumoral administration of NPM-HFn followed by exposure to the alternating magnetic field were effective in reducing 89% and 88% of the tumor, respectively. However, while the intratumoral treatment facilitated the occurrence of metastasis, the intravenous treatment prevented its occurrence. Therefore, with this work, it was possible to develop a quite efficacious method for the treatment of breast cancer, using magnetohyperthermia mediated by a biocompatible magnetic sample composed by nanoparticles based on ferritin-coated magnetite