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Aug 06, 2023

PEG2000

Relatórios Científicos volume 12,

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 10564 (2022) Citar este artigo

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Dado o nosso interesse na utilidade dos lipossomas para imagens moleculares e teranósticos, investigamos como o revestimento da camada externa do lipossoma afeta a internalização por linhagens de células de câncer de mama in vitro e em tecidos de tumor de mama in vivo. De fato, descobrimos que uma absorção lipossômica notavelmente alta pode ser alcançada pelo revestimento macio de DBCO (dibenzociclooctino). Nossos dados demonstram que a decoração do lipídio terminal com uma fração DBCO em uma densidade específica induz aumento da captação do tumor in vivo (absorção do tumor ~ 50%) em comparação com o lipossoma não decorado convencional (absorção do tumor ~ 20%). Neste estudo, relatamos a visualização aprimorada de células de câncer de mama in vivo usando um modelo de câncer de mama ortotópico 4T1 e modelos de xenoenxerto de tumor de mama primário MDA-MB-231 e MDA-MB-436. Os lipossomas revestidos com L-PEG2000-DBCO demonstram acúmulo aumentado em células de câncer de mama, independentemente do tamanho do tumor, tipo, posição, expressão do receptor, bem como da condição dos camundongos hospedeiros. Esperamos que essas descobertas tenham um grande impacto positivo na utilidade prática dos lipossomas em aplicações guiadas por imagem e na medicina de precisão.

Os lipossomas são vesículas lipídicas que consistem em uma bicamada lipídica encapsulando um núcleo aquoso e são considerados entre os veículos de entrega de drogas mais promissores e eficazes1,2. Os lipossomas têm sido extensivamente estudados nas últimas três décadas para otimizar seu potencial clínico. Entre as aplicações mais bem-sucedidas de lipossomas na administração de fármacos estão as duas formulações lipossomais de doxorrubicina (Doxil, Myocet) aprovadas para uso clínico em câncer de ovário e mieloma múltiplo, entre outras doenças3,4,5. No entanto, apesar desses sucessos terapêuticos, o desenvolvimento clínico de lipossomas em imagens moleculares e em teranósticos guiados por imagem está substancialmente mais atrasado. Até agora, a principal limitação a ser superada é a absorção lipossômica relativamente baixa pelos tecidos tumorais. Há uma necessidade não atendida de novas formulações lipossomais que possam facilitar a alta absorção tumoral, a fim de facilitar a tradução clínica desses incríveis nanocarreadores.

As modificações de superfície permitem o design personalizado de lipossomas para aplicações de entrega diagnóstica, terapêutica e guiada por imagem6,7,8,9,10,11. As vantagens exclusivas dos lipossomas incluem reatividade imunológica mínima, degradação proteolítica reduzida, tempos de circulação aumentados e montagem reprodutível de maneira econômica. Como resultado, os lipossomas são ferramentas nanotransportadoras quase mágicas para diagnóstico, monitoramento e gerenciamento de doenças humanas12,13.

Dado o nosso interesse no desenvolvimento clínico de lipossomas para teranósticos de imagem molecular, investigamos como o revestimento da camada externa do lipossoma em uma densidade de superfície específica afeta a internalização celular in vitro e in vivo. De fato, descobrimos que a absorção lipossômica notavelmente alta pelos tecidos tumorais pode ser alcançada in vitro e in vivo pelo revestimento macio de DBCO (dibenzociclooctino). Nossos dados mostram que a decoração do lipídio terminal com uma fração DBCO em densidade específica produz profunda absorção tumoral in vivo (~ 50%) em comparação com o lipossoma não decorado tradicional (captação tumoral ~ 20%). Em um modelo animal, fomos capazes de visualizar a captação aumentada por células de câncer de mama ortotópicas 4T1 e xenoenxertos de linhas celulares de câncer de mama primário MDA-MB-231 e MDA-MB-436. Nossas descobertas são consistentes com descobertas recentes de que as interações entre a superfície lipossomal e a membrana celular influenciam significativamente a absorção celular. Uma melhor compreensão de como a superfície lipossomal regula as vias de internalização celular apresenta uma oportunidade para melhorar a administração intracelular de drogas14.

Nossas descobertas abrirão o caminho para o desenvolvimento da próxima geração de lipossomas com propriedades de superfície modificadas que facilitam a absorção eficiente do tumor e, por sua vez, demonstram imenso potencial para uso clínico na medicina de precisão. Esperamos aproveitar as vantagens desses lipossomas aprimorados para cirurgia guiada por imagem de precisão, detecção precisa de tumor com radiotraçadores de tomografia por emissão de pósitrons (PET) e tratamento de tumores por meio da entrega precisa de carga radioterapêutica ao tumor primário e suas metástases distantes. Esses ambiciosos estudos estão em andamento em nosso laboratório e serão publicados oportunamente.