Síntese de Fármacos Fotossensibilizadores para Terapia Fotodinâmica

O principal foco de pesquisa em nosso grupo é a síntese e caracterização de novos fármacos fotossensibilizadores para aplicação na terapia fotodinâmica.

   A Terapia Fotodinâmica (TFD) envolve a combinação de um fármaco fotossensibilizador e de luz visível para o tratamento de doenças como o câncer, lesões da pele, lesões bucais e no tratamento antifúngico e antimicrobiano e outros.

  No tratamento, o fármaco fotossensibilizador é aplicado no local da lesão (ou administrado intravenosamente) e, após acúmulo no local de interesse, uma luz de comprimento de onda próximo a um dos seus máximos de absorção é incidida na região (videos: 1 2).



















      Uma das principais vantagens desta Terapia é o emprego de um fármaco fotossensibilizador que apresenta toxicidade somente na presença de luz, evitando danos às células sadias que interajam com o fármaco e que não sejam irradiadas, diminuindo os efeitos colaterais do tratamento.




Fotossensibilizadores: Porfirinas, Clorinas, Hipericina e Ftalocianinas

    Existem muitos corantes naturais e sintéticos capazes de absorver luz e induzir reações de foto-oxidação na presença de oxigênio.

   Entretanto, poucos fármacos foram aprovados para uso terapêutico. Alguns dos fotossensibilizadores já aprovados ou que estão em estágio avançado para aprovação de uso clínico são apresentados abaixo.























 













Fármacos: Photofrin® (vídeo), Visudyne® (vídeo)Metvix® (vídeo)


 

   

   Dentre os candidatos a fármaco fotossensibilizador, as Ftalocianinas são candidatos bastante promissores, já que além de possuírem uma alta absortividade molar em comprimentos de onda onde a penetração de luz visível no tecido humano é mais eficiente.


  Estes macrociclos podem ser planejados e sintetizados dentro de uma grande variedade de estruturas com características físicas, químicas e biológicas distintas.
















   

   ​ As ftalocianinas possuem uma estrutura central comum (destaque em azul), altamente conjugada e planar, com elevada absorção na região do ultravioleta-visível (UV-vis).

  Seu principal uso é como corante e pigmento para a indústria têxtil e de tintas. Atualmente, estes derivados de ftalocianina também são estudados para emprego em sistemas de armazenamento de dados ópticos, sensores químicos, células solares e fotovoltaicas, eletrocatálise, cristais líquidos e na Terapia Fotodinâmica.



Carregadores de fármacos

     Nosso trabalho de pesquisa também versa sobre a síntese e caracterização de novos polímeros, com diferentes proporções entre os monômeros ácidos (lático, glicólico e cítrico), visando a aplicação destes como sistemas nanocarregadores de fármacos.

     A maioria dos fotossensibilizadores sintetizados são pouco solúveis em meio biológico, o que torna difícil a elaboração de uma formulação para emprego intravenoso. Uma possível solução para esta adversidade é o emprego de sistemas nanocarregadores de fármacos, em inglês “Drug Delivery Systems”.

     Estes sistemas geralmente apresentam propriedades bastante interessantes, tais como: i) o tamanho nanométrico, que possibilita atravessar a membrana e acumular no interior das células; e ii) a possibilidade de alterar a carga e a constituição de sua superfície (por meio de funcionalizações), o que está diretamente relacionado com a especificidade de sua interação com a membrana celular.

​   Outra propriedade associada ao emprego dos nanocarregadores é a liberação controlada da droga por meio de estímulos fisiológicos. Esta liberação pode ser realizada por processos de dessorção da ligação da droga com a superfície, por difusão através da nanopartícula ou por um processo de erosão-difusão combinados.

     Como principais materiais para a síntese de nanopartículas poliméricas biodegradáveis temos utilizado o poli (ácido lático e ácido glicólico) - PLGA, poli (acido lático) - PLA, quitosana e policaprolactona. Outros polímeros biodegradáveis naturais, como por exemplo, soro de albumina bovina e humana, colágeno e hemoglobina, também vêm sendo estudados, porém, há limitações devido aos elevados custos de purificação. 

     As figuras abaixo apresentam esquemas sobre a síntese do polímero PLGA e de nanopartículas com fármacos encapsulados.















 
​ Figura 2: Imagem de Nanopartículas de PLGA com fármaco encapsulado (http://www.micropore.co.uk/particles_applications.html)


         
    Após obtidas as nanopartículas, as propriedades químicas, fotofísicas e biológicas destes sistemas nanocarregadores são estudadas e comparadas com as propriedades dos fármacos puros. Estudos relacionados com a distribuição, formato e tamanho das nanopartículas, rendimento de formação de espécies reativas in vitro, interação com modelos de membrana e a diferença entre o acúmulo em células doentes e sadias são realizados.