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UC.PT

Divisão de Projetos e Atividades

PTDC/QEQ-MED/1890/2014

PTDC


Código da Operação:
POCI-01-0145-FEDER-016786

Acrónimo: BIOIMPACT

Referência: PTDC/QEQ-MED/1890/2014

Título: Impacto Bioquímico de Agentes Anticancerígenos de Platina e Paládio

Área Científica: Biotecnologia aplicada à Saúde

Síntese do Projeto: Apesar de a cisplatina ser um dos fármacos anticancerígenos mais usados em todo o mundo, desde a sua descoberta nos anos sessenta, os seus graves efeitos secundários e resistência adquirida conduziram à busca de agentes de Pt(II) e Pd(II) de nova geração, tais como quelatos polinucleares com poliaminas com ligandos “ponte”, visando uma maior eficácia antitumoral e uma menor toxicidade. Estes compostos actuam através de ligações covalentes ao DNA (o principal alvo terapêutico) mediante interacções não acessíveis aos fármacos de platina convencionais, induzindo um efeito acrescido. Porém, os mecanismos subjacentes a esta actividade são desconhecidos a nível molecular, o que reforça a importância de estabelecer uma relação entre as preferências estruturais/conformacionais destes sistemas com a sua actividade antitumoral e impacto bioquímico.
O IP e elementos da equipa (QFM-UC) têm estado envolvidos no estudo de complexos polinucleares de Pt e Pd derivados da cisplatina contendo aminas alifáticas (ex. putrescina, espermidina e espermina, também investigadas pela equipa), com vista à sua caracterização conformacional e determinação da actividade anticancerígena em linhas celulares neoplásicas humanas. Esta actividade foi desenvolvida no âmbito de diversos projectos: PBIC/C/QUI/2219/95 (LABC como IP); POCTI/33199/QUI/00 (MPM como IP),  POCTI/QUI/47256/2002 (MPM como IP), PTDC/QUI/66701/2006 (MPM como IP); POCI/SAU-BEB/66896/2006; Acções Europeias COST 922 BM1401 (http://bit.ly/1vTAp8A); Programa EU/IHP - ISIS Neutrons (MPM e LABC como IPŽs de grupo). Assim, foram estabelecidas Relações Estrutura-Actividade (REAŽs) para estes sistemas, tendo sido obtidos resultados promissores para um quelato de Pd(II) [1]. O projecto agora proposto é assim uma continuação natural desta linha de investigação, com o objectivo de alargar a informação já obtida sobre este tipo de complexos metálicos ao seu perfil farmacocinético e farmacodinâmico, com especial atenção a: (i) biodisponibilidade em células e tecidos; (iii) efeitos cito- e histológicos; (iii) alterações metabólicas induzidas.
Foram escolhidas várias metodologias como as mais apropriadas para atingir os objectivos propostos: (i) espectroscopia vibracional (Raman, Infravermelho com Transformadas de Fourier (FTIR), Dispersão Inelástica de Neutrões (INS)) e Extended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS) com fonte de sincrotrão, para uma rigorosa caracterização da esfera de coordenação do metal nos complexos e respectivos aductos com o DNA. (ii) Quantificação da concentração intracelular dos complexos por LC-MS/MS (cromatografia de líquidos/espectrometria de massa), e determinação da sua biodisponibilidade mediante técnicas de absorção atómica e contagem por cintilação. (iii) Microespectroscopias de Raman e de infravermelho com radiação de sincrotrão (SR-IRMS), originando imagens químicas 3D de células vivas, para avaliação da biodistribuição e alterações metabólicas. Trata-se de técnicas de excelência para a obtenção de imagens de alta resolução ao nível celular (e sub-celular), especialmente úteis em análises cito- e histopatológicas após administração da droga. (iv) Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de líquidos (1H e 31P) e por rotação segundo o ângulo mágico (HRMAS RMN), para analisar extractos celulares e avaliar o impacto dos agentes investigados sobre o metabolismo intracelular, respectivamente. A caracterização por RMN de combinações seleccionadas quelato/linha celular fornecerá informação específica sobre os metabolitos afectados. (v) Determinação do efeito dos agentes antineoplásicos sobre as propriedades da água intracelular (estrutura e dinâmica), por espectroscopia e difracção de neutrões, constituindo uma estratégia pioneira para identificar potenciais alvos terapêuticos secundários. (vi) Ensaios pré-clínicos ex vivo e in vivo para determinação da capacidade antitumoral dos complexos e das modificações histológicas induzidas, utilizando a membrana corioalantóica (CAM) como modelo de crescimento tumoral, e xenoenxertos de células cancerígenas humanas em ratinho. O efeito de compostos antioxidantes da dieta sobre a actividade deste tipo de agentes quimioterapêuticos será ainda avaliada.
Em suma, o presente projecto pretende colmatar a lacuna existente entre a actividade anticancerígena medida para complexos de poliaminas com Pt(II) e Pd(II) (com base em REAŽs previamente estabelecidas) e a sua biodistribuição e impacto bioquímico (metabólico e histológico). Será ainda investigado o efeito de compostos antioxidantes presentes na dieta sobre a farmacodinâmica dos quelatos, para uma melhor compreensão da influência da dieta quotidiana na intervenção quimioterapêutica. Para o êxito deste projecto multidisciplinar contribuirá a reconhecida experiência dos elementos da equipa nas diferentes técnicas a serem utilizadas, numa colaboração estreita entre seis instituições de reconhecido mérito científico (nacionais e internacionais).

Investigador Responsável: Professora Doutora Maria Paula Marques

Programa de Financiamento: PT2020 – SAICT –PTDC/ICDT

Instituição Financiadora: FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia

Data de início: 01-07-2016

Data de conclusão: 30-06-2019

Instituições participantes no Projeto: Universidade de Coimbra (proponente); ICETA - Instituto de Ciências, Tecnologias e Agroambiente da Universidade do Porto; Universidade de Aveiro

Custo total elegível (EUR): 198.690,00€

Apoio financeiro da UE: 168.886,50€

Apoio financeiro público nacional: 29.803,50€

Técnico do Projeto: Sara Santos

Contacto: 239247016