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Doctoral Thesis
Document
Author
Full name
Juliana Palma Abriata
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2018
Supervisor
Committee
Marchetti, Juliana Maldonado (President)
Gonçalves, Talita Mota
Lara, Marilisa Guimarães
Maruno, Monica
Ricci Junior, Eduardo
Title in Portuguese
Desenvolvimento e caracterização de nanopartículas de policaprolactona contendo paclitaxel funcionalizadas com folato para a otimização da terapia do câncer de ovário
Keywords in Portuguese
Folato; Nanopartículas poliméricas; Nanotecnologia
Abstract in Portuguese
O adenocarcinoma ocorre em 90% dos casos de tumores malignos dos ovários e apresenta-se bilateralmente em 30 a 50% das pacientes. Devido à falta de sintomas iniciais da doença e à baixa especificidade dos marcadores tumorais existentes, quando detectado, o câncer encontra-se em estadios III e IV da doença, os quais indicam disseminação na cavidade peritoneal. O paclitaxel (PCX) é o fármaco de primeira escolha para o tratamento do câncer de ovário, entretanto a sua baixa solubilidade aquosa reduz sua biodisponibilidade. Dessa forma, no medicamento comercial, Taxol®, o PCX está solubilizado em uma mistura de tensoativos tóxicos. O desenvolvimento de nanocarreadores de fármacos tem sido investigado para promover a redução dos efeitos tóxicos e aumentar a segurança e a eficiência terapêutica com PCX. A funcionalização dos nanocarreadores é uma das estratégias utilizadas para aumentar a seletividade às células tumorais que superexpressam receptores de folato. O objetivo do presente trabalho foi desenvolver e caracterizar nanopartículas poliméricas contendo paclitaxel, funcionalizadas e não funcionalizadas com ácido fólico, visando a otimização do tratamento do câncer de ovário. Os sistemas foram obtidos com sucesso, utilizando técnica de nanoprecipitação. Os resultados obtidos mostraram que as formulações NPPCX e NPPCX-AF apresentaram distribuição de tamanhos de partículas de 140 e 154,6 nm, respectivamente, e índices de polidispersão menores que 0,1, com alta eficiência de encapsulação do PCX. Os resultados obtidos foram adequados para a via de administração endovenosa e promoção do direcionamento ativo no ambiente tumoral. Os resultados in vitro em testes de citotoxicidade em linhagens celulares SKOV-3 e OVCAR-3 demonstraram que as nanopartículas contendo PCX (NPPCX e NPPCX-AF) foram capazes de disponibilizar o PCX e reduzir a viabilidade celular. Os ensaios de citometria de fluxo e de microscopia confocal demonstraram a capacidade de ambas as nanopartículas apresentaram um uptake celular tempo dependente, mostrando a capacidade dos nanocarreadores serem internalizados. Além disso, comparando as duas linhagens celulares, a SKOV-3 apresentou maior uptake por apresentar maior número de receptores de folato. Dessa forma, as análises in vitro sugerem que os nanocarreadores, NPPCX e NPPCX-AF, apresentam potencial para a otimização da terapia do câncer de ovário. No entanto, estudos in vivo são necessários para a obtenção de resultados adicionais relativos à eficiência e à segurança para o tratamento de câncer de ovário.
Title in English
Development and characterization of polycaprolactone nanoparticles containing paclitaxel targeted with folate for ovarian cancer therapy optimization
Keywords in English
Folate; Nanotechnology; Polymeric nanoparticles
Abstract in English
Adenocarcinoma occurs in 90% of cases of malignant ovarian cancer and is present bilaterally in 30 to 50% of patients. Due to lack of initial symptoms and the low specificity of the existing tumor markers, the cancer is detected when it's in stages III and IV, which indicate spread into the peritoneal cavity. Paclitaxel (PCX) is the drug of first choice for ovarian cancer treatment, but it has low aqueous solubility, which reduces its bioavailability. Thus, in the commercial drug, Taxol®, PCX is solubilized in a mixture of toxic surfactants. The development of drug nanocarriers has been investigated to promote the reduction of toxic effects and increase the safety and therapeutic efficacy of PCX. Functionalization of nanocarriers is one of the strategies used to increase selectivity to tumor cells that overexpress folate receptors. The aim of the present work was the development and characterization of folate-modified nanoparticles (NPPCX-AF) and unmodified nanoparticles (NPPCX) and evaluation of in vitro efficacy of developed systems using adenocarcinoma cell lines. The systems were successfully obtained using nanoprecipitation technique. The results showed that the NPPCX and NPPCX-AF formulations had a particle size distribution of 140 and 154.6 nm, respectively, and polydispersity indexes smaller than 0.1, with high PCX encapsulation efficiency. The results obtained were suitable for the intravenous administration route and promotion of active targeting in the tumor microenvironment. The in vitro cellular cytotoxicity assays of SKOV-3 and OVCAR-3 cell lines demonstrated that NPPCX and NPPCX-AF were able to release PCX and reduce cell viability. The flow cytometry assays demonstrated that both nanoparticles presented a time dependent cellular uptake, showing the ability of nanocarriers to be uptake. In addition, comparing both cell lines, SKOV-3 showed a higher uptake due to its greater amount of folate receptors. Thus, in vitro results suggested that the nanocarriers, NPPCX and NPPCX-AF, present a distinguish potential for ovarian cancer therapy optimization. In vivo studies are needed to confirm the in vitro results and provide additional data regarding safety and efficacy of ovarian cancer treatment.
 
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Release Date
2020-06-21
Publishing Date
2018-08-10
 
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