Use of nanostructured lipid carriers as release platforms for 5-fluorouracil and interference RNA in the treatment of non-muscle invasive bladder cancer  

Orientador: Wagner José FávaroDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Atualmente, a modalidade de tratamento mais aceita para o tratamento do câncer de bexiga (CB) consiste na administração intravesical de Bacillus Calmette-Guerin (BCG) associada à ressecção transuretral. Por outro lado, os efeitos antitumorais do BCG consistem no desencadeamento de uma resposta imunológica sistêmica, sendo que uma parcela significativa dos pacientes submetidos a esse tratamento apresenta intolerância, além de complicações potencialmente fatais, como sepse. Além disso, 50% dos tumores não-músculo invasivos (CBNMI) apresentam reincidência dentro de quatro anos após o tratamento com BCG e 11% dos casos passam a apresentar fenótipo invasivo. O 5-Fluorouracil (5-FU) é um antimetabólito que age através do bloqueio da incorporação das bases nitrogenadas purina e pirimidina na fita de DNA durante a fase `S¿ do ciclo celular, interferindo no desenvolvimento e divisão celular. O 5-FU tem sido muito utilizado para o tratamento de diversos tipos de câncer, incluindo o câncer de mama, câncer de cabeça e pescoço e câncer colorretal. Além do 5-FU, a recente descoberta do RNA de interferência (siRNA) fez com que essas substâncias passassem a ser estudadas pré-clinicamente quanto à aplicação no silenciamento de genes associados ao câncer. Nesse projeto, foi desenvolvido um sistema de liberação controlada de fármacos à base de carreador lipídico nanoestruturado (CLN) para administração do 5-FU e siRNA para VEGF (fator de crescimento do endotélio vascular). Foi apresentado um sistema de CLN complexado com 5-FU (CLN/5-FU) com tamanho de 217,2 ± 4,2, valor de PDI de 0,32 ± 0,03 e potencial Zeta de 74,4 ± 2,7; apontando estabilidade coloidal num período de 23 dias. A eficiência de encapsulação foi de aproximadamente 8,27%. Foi analisado também a concentração das partículas em solução, onde foi encontrado 1,58x1013 partículas/mL. As análises histopatológicas dos animais do Grupo câncer + CLN/5-FU apresentaram 60% de regressão tumoral, a qual foi caracterizada pela presença de lesões benignas como a hiperplasia papilífera. Os outros 40% dos animais apresentaram lesões neoplásicas como o carcinoma pT1 (20%) e carcinoma pTa alto grau (20%). O tratamento intravesical com CLN/siRNA promoveu a regressão tumoral em 40% dos animais, sendo que esses apresentaram hiperplasia papilífera. Ainda, esse tratamento promoveu a redução da agressividade tumoral, sendo as lesões neoplásicas mais frequentes foram o carcinoma pTa de baixo grau e o carcinoma pTis em 40% e 20% dos animais, respectivamenteAbstract: Currently, the most accepted treatment of bladder cancer (BC) is the intravesical administration of Bacillus Calmette-Guerin (BCG) associated with transurethral resection. On the other hand, the antitumor effects of BCG consist of triggering a systemic immune response, and a significant portion of patients undergoing this treatment are intolerant, in addition to potentially fatal complications such as sepsis. In addition, 50% of non-muscle invasive tumors (CBNMI) present recurrence within four years after treatment with BCG and 11% of cases present an invasive phenotype. 5-Fluorouracil (5-FU) is an antimetabolite that acts by blocking the incorporation of the purine and pyrimidine nitrogen bases in the DNA strand during the 'S' phase of the cell cycle, interfering in the development and cell division. 5-FU has been widely used in the treatment of various types of cancer, including breast cancer, head and neck cancer, and colorectal cancer. In addition to 5-FU, the recent discovery of interfering RNA (siRNA) has made these substances pre-clinically studied for application in gene silencing associated with cancer. In this project, a controlled drug release system based on nanostructured lipid carrier (CLN) was developed for the administration of 5-FU and siRNA for VEGF (vascular endothelial growth factor). A CLN system complexed with 5-FU (CLN / 5-FU) with a size of 217.2 ± 4.2, a PDI value of 0.32 ± 0.03 and a Zeta potential of 74.4 ± 2, 7; indicating colloidal stability in a period of 23 days. The encapsulation efficiency was approximately 8.27%. The concentration of the particles in solution was also analyzed, where 1,58x1013 particles/mL were found. Histopathological analyzes of the animals of the cancer + CLN / 5-FU group presented 60% of tumor regression, which was characterized by the presence of benign lesions such as papillary hyperplasia. The other 40% of the animals had neoplastic lesions such as pT1 carcinoma (20%) and high grade carcinoma (20%). Intravesical treatment with CLN / siRNA promoted tumor regression in 40% of the animals, and these presented papillary hyperplasia. Moreover, this treatment promoted the reduction of tumor aggressiveness, with the most frequent neoplastic lesions being the low grade pTa carcinoma and the pTis carcinoma in 40% and 20% of the animals, respectivelyMestradoBiologia CelularMestra em Biologia Celular e EstruturalCAPE