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Type: Tese
Title: Eficiência do cotratamento com RNA de interferência e tamoxifeno no câncer de mama
Author: Valle, Ana Beatriz Caribé dos Santos
First Advisor: Silva, Frederico Pittella
Referee Member: Pontes, Gemilson Soares
Referee Member: Fialho, Sílvia Ligório
Referee Member: Báo, Sônia Nair
Referee Member: Paiva, Igor Moura de
Resumo: O câncer de mama foi o segundo tipo de câncer mais incidente em 2020 e promoveu a maior taxa de mortalidade ao gênero feminino. O tamoxifeno (TMX) é o medicamento mais comumente utilizado na terapia hormonal do câncer de mama. Com o passar do tempo, observa-se uma queda na efetividade do medicamento devido ao surgimento de resistência por parte das células de câncer. Por outro lado, alguns estudos afirmam que o silenciamento do gene HOXB7 re-sensibiliza as células de câncer de mama resistentes ao TMX. O silenciamento HOXB7 pode ser obtido a partir de terapias direcionadas, como a terapia de interferência de RNA (RNAi) que consiste na degradação de RNAm através do pareamento específico de pequenas moléculas de RNA interferentes (siRNA). No entanto, a entrega eficaz destas pequenas moléculas depende de agentes de transfecção, como as nanopartículas. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de entrega in vitro e in vivo de moléculas de siRNA a partir de nanopartículas híbridas e avaliar a atividade antitumoral do silenciamento do gene HOXB7 com e sem o cotratamento com TMX. Nanopartículas de fosfato de cálcio revestidas com PEG (NP) foram produzidas por auto-associação de constituintes. As NP possuíram tamanho aproximado de 74 nm com PdI de 0,1, morfologia arredondada e homogênea e eficiência de encapsulação de cerca de 50%. Ainda, as NP se mantiveram estáveis por pelo menos 180 dias quando armazenadas a 4 °C e após liofilização (p>0,05). Ademais, possuíram resistência imediata a temperaturas de até 40 °C e se desassociaram frente a condições ácidas. Além disso, NP encapsulando siRNA complementar ao gene HOXB7 (NP-siHOXB7) promoveram leve redução da viabilidade celular em 24 h (p<0,05), enquanto a NP vazia (NP-mock) não foi citotóxica (p>0,05). O potencial migratório das células após tratamento com NP-siHOXB7 foi significativamente reduzido (p<0,05) a partir de 24 h. Estes dois últimos resultados foram corroborados pelo silenciamento significativo de gene teste GFP em células de câncer de pulmão transformadas (p<0,05). A formulação de nanopartículas não apresentou atividade hemolítica (p>0,05). Nenhuma diferença no tamanho e PdI foram observadas após o procedimento de purificação das nanopartículas(p>0,05). Em modelo de tumor de mama ortotópico e xenográfico em camundongos, foi observado o silenciamento de 50% do gene HOXB7 no tumor. Embora não tenha sido observada diferença significativa no volume tumoral entre os grupos tratados em 14 dias na concentração testada, não houve perda de indivíduos no grupo em cotratamento, diferente do grupo controle. Adicionalmente, a avaliação de parâmetros hematológicos e bioquímicos mostram que o tratamento com TMX foi apenas levemente tóxico, e que o cotratamento reduziu estes efeitos. Diante destes resultados, pode-se concluir que o nanocarreador foi considerado eficiente na entrega do siRNA tanto em células como em modelo animal e é um candidato promissor na entrega intravenosa de material genético. Um maior número amostral e a variação de concentração teste devem ser consideradas para expandir a análise do efeito antitumoral promovido pelo silenciamento do gene HOXB7 e seu cotratamento com TMX.
Abstract: Breast cancer was the second most common type of neoplasia in 2020 and caused the highest mortality rate among women. Tamoxifen (TMX) is the most used drug in hormone therapy against breast cancer. Over time, a drop in the effectiveness of the drug has been observed due to the emergence of resistance on the part of cancer cells. On the other hand, some studies claim that silencing of HOXB7 gene resensitizes breast cancer cells resistant to TMX. HOXB7 silencing can be achieved through targeted therapies, such as RNA interference therapy (RNAi), which consists of mRNA degradation through specific pairing of small interfering RNA molecules (siRNA). However, effective delivery of these small molecules depends on transfection agents such as nanoparticles. Thus, the objective of this thesis was to evaluate the in vitro and in vivo delivery efficiency of siRNA molecules from hybrid nanoparticles and to evaluate the antitumor activity of HOXB7 gene silencing with and without co-treatment with TMX. PEG-coated calcium phosphate (NP) nanoparticles were produced by self-association of constituents. The NP had approximately 74 nm with a PdI of 0,1, a rounded and homogeneous morphology and an encapsulation efficiency of 50%. Furthermore, the NP remained stable for at least 180 days if stored at 4 °C and after freeze-drying (p>0.05). Also, they were immediately resistant to temperatures of up to 40 °C and faced disassociation in acidic conditions. Furthermore, NP encapsulating siRNA complementary to the HOXB7 gene (NP-siHOXB7) promoted a slight reduction in cell viability in 24 h (p<0.05), while empty NP (NP-mock) was not cytotoxic (p>0.05). The migratory potential of cells after NP-siHOXB7 treatment was significantly reduced (p<0.05) after 24 h. These last two results were corroborated by significant silencing of the GFP gene in transformed lung cancer cells (p<0.05). The nanoformulation did not present hemolytic activity (p>0.05). No difference in size and PdI were observed after NP purification (p>0.05). In an orthotopic and xenographic breast tumor model in mice, HOXB7 gene silencing of 50% was observed in tumor tissue. Although no significant difference in tumor volume was observed between the groups treated in 14 days at the concentration tested, there was no loss of individuals in the co-treatment group, unlike the control group. Additionally, the evaluation of hematological and biochemical parameters shows that TMX treatment was slightly toxic. Given these results, it can be inferred that the nanocarrier was considered efficient in delivering siRNA both in cells and in animal models and is a promising candidate for intravenous delivery of genetic material. A larger sample size and variation in test concentration must be considered to expand the antitumor effect analysis promoted by HOXB7 gene silencing and its cotreatment with TMX.
Keywords: HOXB7
Terapia por RNAi
Fosfato de cálcio
siRNA
Nanocarreador
Interfering RNA
Calcium phosphate
Nanocarrier
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
Institution Initials: UFJF
Department: ICB – Instituto de Ciências Biológicas
Program: Programa de Pós-graduação em Ciências Biológicas: Imunologia e Doenças Infecto-Parasitárias/Genética e Biotecnologia
Access Type: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
Creative Commons License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/17357
Issue Date: 27-Mar-2024
Appears in Collections:Doutorado em Ciências Biológicas - Imunologia e Doenças Infecto - Parasitárias/Genética e Biotecnologia (Teses)



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