Using of phosphate nanocomposites for therapeutics in melanoma model

dc.creatorIgor Barbosa Lima
dc.date.accessioned2022-02-21T21:17:02Z
dc.date.accessioned2025-09-09T00:49:31Z
dc.date.available2022-02-21T21:17:02Z
dc.date.issued2021-09-20
dc.description.abstractThe incidence rates of melanoma have been increasing dramatically in recent years. The search for strategies that increase therapeutic efficiency and reduce side effects is the focus of several studies today. The treatment mainly uses BRAF kinase blocking drugs, however, several studies have demonstrated the efficiency of other chemotherapeutic drugs such as doxorubicin and cisplatin to treat melanoma, but the side effects are limiting factors. The association of chemotherapeutic agents with nanoparticles is a viable alternative to enhance traditional chemotherapy, aiming at reducing side effects. In this study, we present two approaches: the first one intended to adsorb cisplatin on calcium phosphate nanoparticles (NPC), as well as quantify the encapsulated cisplatin in the 91OCis formulation and evaluate its efficiency as carriers for the delivery of drugs to melanoma cells (A375 and B16F10) and predict the selectivity of the formulations using HEK-293 cells. Total X-ray fluorescence spectroscopy (TXRF) analyzes showed that 91OCis encapsulates 9.6 µg of cisplatin every 1 mg and that NPC cannot adsorb cisplatin on its surface. The formulations were not able to reduce cell viability in the tested cell lines, probably because cisplatin is not released from the nanoparticle structure in the case of 91OCis. On the other hand, doxorubicin hydrochloride was associated with calcium phosphate nanoparticles functionalized with hyaluronic acid and polyethylene glycol and tested in a human melanoma model in vitro using the A-375 cell line. The formulations tested showed a significant reduction in IC50 over 48 hours when compared to the free drug (Dox 0.44 ± 0.25; N-DOX 0.13 ± 0.07; NPC+DOX 0.16 ± 0.08 µM) and reduced toxicity in HEK-293 cells. The formulation provided a significant reduction in IC50 over 48 hours (0.142 ± 0.07) when compared to the free drug (0.44 ± 0.25) and reduced toxicity in HEK-293 cells. Both treatments caused DNA damage, tetraploidy after 72 hours, an increase in the nuclear area, and increased activity of senescence-associated beta-galactosidase. Also, there was no formation of colonies after 14 days of incubation preceded by short exposure treatment. Preliminary results indicate that nano-formulated doxorubicin has potential for melanoma treatment since it potentializes doxorubicin activity without changing the mechanism of action, and does not increase toxicity to rat myoblasts of the H9C2 cell line.
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/39546
dc.languageeng
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso Restrito
dc.subjectBiologia Celular
dc.subjectEnvelhecimento
dc.subjectCardiotoxicidade
dc.subjectQuimioterapia
dc.subjectAdsorção
dc.subject.otherSenescence
dc.subject.otherSafety prediction
dc.subject.otherCardiotoxicity
dc.subject.otherScapers
dc.subject.otherAdjuvant
dc.subject.otherAdsorption
dc.subject.otherChemotherapy
dc.subject.otherNanotherapeutics
dc.titleUsing of phosphate nanocomposites for therapeutics in melanoma model
dc.typeTese de doutorado
local.contributor.advisor1Fernanda Radicchi Campos Lobato de Almeida
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0498840929012415
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6946784615814119
local.description.embargo2022-11-10
local.description.resumoAs taxas de incidência de melanoma têm aumentado dramaticamente nos últimos anos. A busca por estratégias que aumentem a eficácia terapêutica e reduzam os efeitos colaterais é o foco de diversos estudos na atualidade. O tratamento utiliza principalmente drogas bloqueadoras da cinase BRAF, entretanto, vários estudos têm demonstrado a eficácia de outras drogas quimioterápicas, como a doxorrubicina e a cisplatina, no tratamento do melanoma, mas os efeitos colaterais são fatores limitantes. A associação de quimioterápicos com nanopartículas é uma alternativa viável para potencializar a quimioterapia tradicional, visando à redução dos efeitos colaterais. Neste estudo apresentamos duas abordagens: a primeira destinada a adsorver cisplatina em nanopartículas de fosfato de cálcio (NPC), bem como quantificar a cisplatina encapsulada na formulação 91OCis e avaliar sua eficiência como carreadores para a entrega de drogas às células de melanoma (A375 e B16F10), e prever a seletividade das formulações usando células HEK-293. As análises de TXRF mostraram que 91OCis encapsula 9,6 µg de cisplatina a cada 1 mg e que NPC não consegue adsorver cisplatina em sua superfície. As formulações não foram capazes de reduzir a viabilidade celular nas linhagens testadas, provavelmente porque a cisplatina não é liberada da estrutura das nanopartículas no caso do 91OCis. Por outro lado, o cloridrato de doxorrubicina foi associado a nanopartículas de fosfato de cálcio funcionalizadas com ácido hialurônico e polietilenoglicol e testado em um modelo de melanoma humano in vitro usando a linha celular A-375. As formulações testadas mostraram uma redução significativa na IC50 ao longo de 48 horas quando comparadas com a droga livre (Dox 0,44 ± 0,25; N-DOX 0,13 ± 0,07; NPC+DOX 0,16 ± 0,08 µM) e toxicidade reduzida em células HEK-293. A formulação proporcionou uma redução significativa no IC50 ao longo de 48 horas (0,142 ± 0,07) quando comparada ao fármaco livre (0,44 ± 0,25) e toxicidade reduzida em células HEK-293. Ambos os tratamentos causaram danos ao DNA, tetraploidia após 72 horas, aumento da área nuclear e aumento da atividade da beta-galactosidase associada à senescência. Além disso, não houve formação de colônias após 14 dias de incubação precedida por tratamento de curta exposição. Os resultados preliminares indicam que a doxorrubicina nano-formulada tem potencial para o tratamento do melanoma, uma vez que potencializa a atividade da doxorrubicina sem alterar o mecanismo de ação e não aumenta a toxicidade para mioblastos de rato da linhagem celular H9C2.
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-1171-5741
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biologia Celular

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