masterThesis
Plasmídeos formulados com nanopartículas catiônicas: análise da estabilidade físico química e biológica
Registro en:
CARDOSO, Anna Clara de Araújo. Plasmídeos formulados com nanopartículas catiônicas: análise da estabilidade físico química e biológica. Orientador: Marcelo de Sousa da Silva. 2019. 72f. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas) - Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.
Autor
Cardoso, Anna Clara de Araújo
Resumen
The plasmids (pDNAs) have been standing out regarding to its application at
biotechnology, mostly in DNA vaccination and genic therapy. pDNAs are DNA
molecules with extra chromosomal double bands, presenting circular shape and
have different isoforms. The Food and Drug Administration recommends that
during pDNAs utilization on immunization protocols, they must be at least 80% on
its super-curled isoform, once the studies assign that super-curled isoforms have a
larger access to the interior of cells. Super curled isoform may be altered by
chemical, physical and biological factors. Owing to its importance at pDNAs
structure stability at biological function, this study aims to evaluate the pDNAs
stability used at biotechnology, ands tests a nanoformulation with
polyethyleneimine (PEI) associated to pDNAs, in order to promote a stability and
bioavailability increasing of pDNAs. We evaluate the temperature effect at
incubation, plasmid size and nucleases concentrations under super-curled isoform
conservation. Also, it was evaluated pDNAs stability using functionalized
nanoparticles with PEI through time variables, nucleases concentration and
comparing to non functionalized nanoparticles formulated pDNAs. On 37°C and
42°C temperatures, there was higher degradation on plasmids, as well as higher
serum concentration, presenting super-curly isoforms only at 1:64 dilution. The
smaller sized plasmid presented lower degradation in all the tests. The preparation
of functionalized nanoparticles with PEI associated to pDNA showed to be a
promising alternative of protection against enzymatic degradation, with 100%
efficiency of plasmid association. However, it requires more in vitro and in vivo
studies to verify security factors and genic transference rate. Os plasmídeos (pDNAs) são ferramentas biotecnológicas, usados principalmente
na área de vacinas de DNA. A agência Food and Drug Administration recomenda
a utilização da isoforma superenrolada dos plasmídeos em protocolos de
imunização, estudos conferem a isoforma superenrolada a eficiência de
transferência gênica. A isoforma superenrolada é degrada por nucleases
presentes no plasma e no interior das células. A nanotecnologia vem sendo usada
como uma alternativa para proteção do plasmídeo contra nucleases e entrega
eficiente as células alvo. Tendo em vista a importância da estabilidade estrutural
de pDNAs na sua função biológica, esse estudo objetivou avaliar a estabilidade
de dois pDNAs, o pVAX1 e pVAX1LacZ, e formular estes a nanopartículas
catiônicas. Foi produzido um protocolo de degradação utilizando variáveis de
temperatura de incubação, tamanho do plasmídeo e concentração de soro, fonte
de nucleases para avaliar a estabilidade dos plasmídeos. Posteriormente, os
pDNAs foram formulados com nanopartículas catiônicas, e sua estabilidade frente
a variáveis de tempo e concentração de soro foram testadas. O protocolo
desenvolvido demonstrou degradação total dos plasmídeos nas maiores
concentrações de soro, a temperatura influenciou de forma direta, a 37 °C ocorreu
a maior atividade de degradação dos pDNAs, sendo o pDNA de maior tamanho, o
mais degradado. As nanopartículas catiônicas obtiveram 100% de associação
com o pDNA, com características físico químicas dentro do padrão requerido. A
formulação demonstrou estabilidade em função do tempo, e quando em contato
com diferentes diluições do soro humano, não ocorreu degradação do plasmídeo
associado. A preparação de nanopartículas catiônicas com pDNA associado se
mostrou um sistema promissor para conferir proteção ao pDNA, direcionando a
mais estudos in vitro e in vivo dessa formulação.