Micelleplexes: A Potential Therapeutic Approach for the transport of Genetic Material and Drugs

Relatório de Estágio do Mestrado Integrado em Ciências Farmacêuticas apresentado à Faculdade de FarmáciaComo parte integrante do ciclo de estudos do Mestrado Integrado em Ciências Farmacêuticas, da Faculdade de Farmácia da Universidade de Coimbra, o Estágio Curricular em Farmácia Comunitária e em Farmácia Hospitalar torna-se uma ferramenta útil e necessária para a formação de futuros farmacêuticos. O presente documento apresenta o relatório do Estágio em Farmácia Comunitária, realizado na Farmácia Nunes de Sá, em Guimarães, durante os meses de janeiro a abril de 2018, e o relatório do Estágio em Farmácia Hospitalar, realizado no Hospital da Senhora da Oliveira, E.P.E, também em Guimarães, entre os meses de maio e junho de 2018, sob a forma de uma análise SWOT (Strengths, Weaknesses, Opportunities and Threats). Para além do referido anteriormente, este documento inclui ainda a monografia intitulada "Miceleplexos: Uma Abordagem Terapêutica Potencial para o Transporte de Material Genético e Medicamentos".Nos últimos anos tem-se assistido a uma associação sinergística entre a nanotecnologia e a genética, de modo a colmatar ou melhorar terapêuticas, principalmente aquelas dirigidas para o tratamento do cancro. A junção da genética com a tecnologia farmacêutica é uma atual ambição e tem sido referida em vários estudos científicos. Esta possível arma terapêutica tem tido contornos reais a partir da produção de nanossistemas capazes de transportar eficazmente o ácido desoxirribonucleico (DNA) ou o ácido ribonucleico (RNA) e fármacos. Os miceleplexos são um ótimo exemplo, estes nanotransportadores organizam-se espontaneamente em ambiente aquoso para formar micelas, sendo compostos por copolímeros anfifílicos, como os poloxameros e as poloxaminas, um polímero catiónico, como a Polietileinimina (PEI), material genético e um fármaco. Devido à sua organização estrutural, o miceleplexo dirige o fármaco com maior eficácia; protege o material genético da ação das nucleases e como apresenta carga positiva promoverá interações electroestáticas com a membrana, facilitando a internalização do complexo nas células por endocitose. Com este trabalho, pretende-se assim revisar os vários aspetos estruturais que compõem os miceleplexos, assim como alguns métodos de preparação destes nanossistemas. Para além disso, serão abordadas as principais caraterísticas físico-químicas a ter em consideração nas diferentes etapas de produção e algumas aplicações terapêuticas que têm sido exploradas com a utilização destes nanocomplexos no tratamento de algumas patologias, nomeadamente o cancro.As part of the study cycle of the Integrated Master's Degree in Pharmaceutical Sciences of the Faculty of Pharmacy of the University of Coimbra, the Curricular Internship in Community Pharmacy and in Hospital Pharmacy becomes a useful and required tool for the training of future pharmacists. This document presents the report of the Community Pharmacy Internship, performed at Farmácia Nunes de Sá, in Guimarães, from January to April 2018, and the report of the Hospital Pharmacy Internship, performed at Hospital da Senhora da Oliveira, E.P.E, in Guimarães, from May to June 2018, in the form of a SWOT analysis (Strengths, Weaknesses, Opportunities and Threats). In addition to the above, this document also includes the monograph entitled "Micelleplexes: A Potential Therapeutic Approach for the Transport of Genetic Material and Drugs".In recent years there has been a synergistic association between nanotechnology and genetics in order to fill or improve therapeutics, especially those aimed to the treatment of cancer. The connection between genetics and pharmaceutical technology is a current ambition and has been referred to in several scientific studies. This potential therapeutic weapon has had real contours from the production of nanosystems capable of efficiently transporting deoxyribonucleic acid (DNA) or ribonucleic acid (RNA) and drugs. Micelleplexes are a great example, these nanocarriers are spontaneously organized in an aqueous environment to form micelles. These are composed of amphiphilic copolymers, such as poloxamers and poloxamines, a cationic polymer such as Polyethyleneimine (PEI), genetic material and a drug. Due to its structural organization, the micelleplex directs the drug more efficiently; it protects the genetic material from the action of the nucleases and as presents positive charge, will promote electrostatic interactions with the membrane, facilitating the internalisation of the complex in the cells by endocytosis. With this work, we intend to review the several structural aspects that make up the micelleplex as well as some methods of preparation of this nanosystem. Furthermore, the main physicochemical characteristics to be taken into account in the different stages of production and some therapeutic applications that have been explored with the use of these nanocomplexes in the therapeutic of some pathologies, namely cancer