Desenvolvimento de sistemas farmacêuticos emulsionados para veiculação gênica

Broadly speaking, the concept of gene therapy involves the transfer of a genetic material into a cell, tissue, or organ in order to cure a disease or at least improve the clinical status of a patient. Making it simple, gene therapy consists in the insertion of functional genes into cells containing defective genes by substituting, complementing or inhibiting them. The achievement of a foreigner DNA expression into a population of cells requires its transfer to the target. Therefore, it is a key issue to create systems able to transfer and protect the DNA until it reaches the target, the vectors. The disadvantages related to the use of viral vectors have encouraged efforts to develop emulsions as non-viral vectors. In fact, they are easily produced, present controllable stability and enable transfection. The aim of this work was to develop an emulsion for gene therapy and evaluate its ability to compact nucleic acids by the development of a complex with the plasmid pIRES2-EGFP. The first step was to determine the Hydrophilic Lipophilic Balance (HLB) of the Captex® 355 (oily internal phase of the emulsion) through long and short term stability assays. Based on the results, emulsions composed of Captex® 355, Tween 20® and Span 60® with 10.7 HLB were produced by three different methods: phase inversion, spontaneous emulsification and sonication. The results showed that the lowest diameter and best stability of the emulsions were achieved by the sonication method. The cationic emulsions were made by adding DOTAP to the basic emulsion. Its association with pIRES2-EGFP was evaluated by electrophoresis. Several rates of emulsion and DNA were evaluated and the results showed that 100% of the complex was formed when the rate DOTAP/DNA(nmol/µg) was 130. In conclusion, the overall results show the ability of the proposed emulsion to compact pIRES2-EGFP, which is a requirement to a successful transfection. Therefore, such formulation may be considered a promising candidate for gene therapy

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Terapia gênica, em uma ampla definição, é o tratamento de doenças baseado na transferência de material genético a uma célula, tecido ou órgão com o intuito de curar ou melhorar o estado clínico do paciente. Em sua forma mais simples, a terapia gênica consiste na inserção de genes funcionais em células com genes defeituosos objetivando substituir, complementar ou inibir esses genes causadores de doenças. Para que o DNA exógeno seja expresso em uma população celular faz-se necessária a sua transferência até o local. Assim, é necessário criar veículos, os vetores, que transportem e protejam o DNA até que este chegue a uma população celular alvo. Os obstáculos encontrados com a utilização de vetores virais têm proporcionado o interesse no desenvolvimento de emulsões catiônicas como vetores não-virais, por serem fáceis de produzir, apresentarem estabilidade controlável e facilitarem a transfecção gênica. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um sistema emulsionado para terapia gênica e avaliar sua capacidade de compactação de ácidos nucléicos através da sua associação com o plasmídeo pIRES2-EGFP. Primeiramente o EHLc do TCM utilizado, o Captex® 355, foi determinado através de ensaios de estabilidade acelerada e a longo termo. Com base nos resultados obtidos, emulsões de EHL 10,7 compostas de Captex® 355, Tween 20® e Span 60® foram preparadas pelos métodos de inversão de fases, emulsificação espontânea e sonicação e elegeu-se o melhor método para o preparo das emulsões catiônicas. As emulsões de menor granulometria e maior estabilidade foram obtidas através do método de sonicação. As emulsões catiônicas foram preparadas acrescendo-se à emulsão base o DOTAP e a sua associação com o pIRES2-EGFP foi avaliada através da técnica de eletroforese em gel de agarose. Várias proporções de emulsão e DNA foram testadas e os resultados demonstraram que houve formação de 100% dos complexos quando a proporção DOTAP/DNA(nmol/µg) foi igual a 130. Em conclusão, o conjunto dos resultados obtidos demonstra a capacidade da emulsão proposta neste trabalho de compactar o DNA, requisito necessário para uma boa transfecção, tornando a formulação uma forte candidata à utilização em terapia gênica