bone pathologies and nanoparticle treatment approaches

Trabalho Final de Mestrado Integrado, Ciências Farmacêuticas, 2022, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.A esperança média de vida teve um aumento de mais de 6 anos entre 2000 e 2019, passando de 66.8 anos em 2000 para 73.4 em 2019. Porém, a esperança de vida saudável não acompanhou este aumento de forma proporcional, tendo o impacto e incidência das doenças e distúrbios ósseos aumentado, o que constitui um problema para os doentes e para a saúde pública, visto que as suas eventuais repercussões, como o progressivo agravamento da saúde física e mental, têm um grande impacto na qualidade de vida dos doentes e afetam negativamente os recursos dos sistemas de saúde, levando à morte em casos mais graves. As alterações nos tratamentos têm resultado num aumento da sobrevivência dos doentes, porém estas estratégias terapêuticas têm ainda pouca eficácia, fracos outcomes e muitos efeitos adversos, o que leva a elevada morbilidade e mortalidade. A nanomedicina tornou-se uma realidade nos últimos anos. Nos últimos 20 anos, cerca de 80 formulações farmacêuticas da área da nanomedicina foram aprovadas, pela Food and Drug Administration (FDA) e pela Agência Europeia do Medicamento (EMA), para serem usadas em diversas áreas terapêuticas, tendo a maioria sido aprovada para as áreas de oncologia e hematologia. O aumento da necessidade de desenvolver novas terapêuticas, eficientes e inovadoras, para tratar distúrbios ósseos, levou os investigadores a focarem-se nas terapêuticas de nanomedicina e na investigação de nanopartículas (NPs) que pudessem cumprir este objetivo. Estes sistemas têm sido explorados nos últimos anos, devido à sua capacidade de transportarem diversas moléculas terapêuticas, de serem administrados por várias vias, de terem uma taxa de libertação controlada e de serem direcionados para alvos terapêuticos específicos que muitas vezes são difíceis de alcançar, como o osso. Esta monografia apresenta uma revisão de alguns estudos recentes e do progresso, dos desafios e das expectativas associadas às terapêuticas de NPs, no que toca ao tratamento de doenças relacionadas com o osso, como as inflamações ósseas (osteomielite), as doenças degenerativas (osteoporose), as doenças genéticas (osteogenesis imperfecta), os distúrbios traumáticos (fraturas) e as doenças tumorais ósseas, incluindo tumores ósseos primários, como o osteossarcoma e o sarcoma de Ewing, e também tumores ósseos metastáticos.The global mean life expectancy has increased by more than 6 years between 2000 and 2019, going from 66.8 years old in 2000 to 73.4 in 2019. However, healthy life expectancy has not proportionally accompanied this increase and the impact and incidence of bone injuries and diseases has risen, posing a problem for patients and public health since their potential repercussions, such as disability and downward spiral in physical and mental health, have a major impact on patients’ quality of life and affect the resources of health systems, leading to death in more severe cases. Although changes in treatment have improved patients’ survival, these therapeutic approaches still have poor efficacy and outcome and various side effects, which lead to high morbidity and mortality. Nanomedicine became a reality in recent years. Over the last 20 years, around 80 pharmaceutical nanomedicine formulations have been approved for use in various therapeutic areas by the Food and Drug Administration (FDA) and the European Medicines Agency (EMA), most of them for the oncology and hematology areas. The increasing need for the development of effective and innovative therapies to treat bone diseases has led researchers to turn to nanomedicine approaches and the research of nanoparticles (NPs) that could fulfill this purpose. These systems have been explored in recent years due to their ability to carry various therapeutic molecules, to be administered through different routes, to modulate release rate and to specifically target disease sites that are difficult to reach, like bone tissues. This review presents a summary of recent studies and the progress, the challenges and the expectations associated with nanoparticle approaches as a treatment of skeletal-related disorders such as bone inflammation (osteomyelitis), degenerative disorders (osteoporosis), genetic disorders (osteogenesis imperfecta), traumatic disorders (fractures) and bone tumor diseases, which include primary bone tumors, such as osteosarcoma and Ewing’s sarcoma, and metastatic bone tumors