PTDC/NEU-OSD/3123/2014

Código da Operação: POCI-01-0145-FEDER-016849

Acrónimo: BEATGLAUCOMA

Referência: PTDC/NEU-OSD/3123/2014

Objetivo principal: Reforçar a investigação, o desenvolvimento tecnológico e a inovação

Título: Biodegradable intravitreal porous implants for the extended release of A3 adenosine receptor agonist for the treatment of glaucoma

Área Científica: Medicina

Síntese do Projeto: O glaucoma é uma doença progressiva e degenerativa da retina e uma das principais causas de perda de visão no mundo, estimando-se que afete cerca de 111,8 milhões de pessoas em 2040 (Tham et al., 2014). Com o envelhecimento rápido da população dos países em desenvolvimento, o número de indivíduos com glaucoma tende a aumentar, agravando o peso socioeconómico da doença. A pressão intraocular (PIO) elevada é um importante fator de risco no glaucoma, nomeadamente para o dano no nervo ótico e morte das células ganglionares da retina (CGR). A administração tópica de fármacos dirigida ao controlo da PIO é atualmente a primeira linha de tratamento. Contudo, estes tratamentos estão limitados pela fraca aceitação pelos doentes, baixa biodisponibilidade e pelo potencial em originar efeitos secundários locais e sistémicos, reforçando a necessidade urgente para identificar novas plataformas para administração de fármacos. Adicionalmente, a terapêutica atual tem baixa eficácia, pois os doentes continuam a perder a visão, apesar do controlo eficiente da PIO. São, portanto, necessários novos e mais eficazes tratamentos, e a neuroprotecção das CGR poderá ter potencial como terapia adicional (Cordeiro and Levin, 2011).

A adenosina é um neuromodulador no sistema nervoso central que atua nos recetores de adenosina A1, A2A, A2B e A3 (Gomes et al., 2011). A ativação do receptor A3 da adenosina (A3R) confere proteção contra diversos insultos. Na retina, as CGR expressam o A3R e a ativação deste recetor confere proteção às CGR após um estímulo excitotóxico (Zhang et al., 2006a; Zhang et al., 2010). No nosso laboratório foram também obtidos resultados que mostram o potencial neuroprotetor da ativação do A3R. Os nossos resultados mostram que a ativação do A3R confere proteção às culturas mistas de retina e organotípicas (Figs. 12).

Além disso, observámos proteção das CGR após uma única injeção intravítrea de 2ClIBMECA

(agonista seletivo do A3R) em modelos animais de degenerescência das CGR (DMSO intravítreo, isquémiareperfusão da retina e corte transversal parcial do nervo ótico) (Figs. 35).

Mais, em retinas de animais com hipertensão ocular (HTO) observou-se uma diminuição na expressão do A3R, e a administração intravítrea de 2CIIBMECA diminuiu a PIO nestes animais (Fig. 6). De modo geral, os nossos resultados claramente suportam a proteção das CGR por ativação do A3R contra o dano glaucomatoso. Todavia, uma vez que o glaucoma é uma doença crónica, este tratamento iria requerer múltiplas injeções intravítreas. Esta via de administração apresenta potenciais efeitos secundários, limitando a sua utilização, especialmente no tratamento de doenças crónicas. Mecanismos de libertação controlada de fármacos têm sido desenvolvidos para ultrapassar estas limitações; tais sistemas podem atingir concentrações terapêuticas de fármaco prolongadas nos tecidos oculares alvo, limitando a exposição sistémica e os efeitos secundários. Em última análise, no uso clínico, estes sistemas podem melhorar a adesão do doente à terapia.

Neste projeto, o principal objetivo é investigar o potencial neuroprotetor da ativação do A3R em glaucoma, usando modelos in vitro e in vivo. As culturas de CGR e as organotípicas de retina serão expostas a pressão hidrostática elevada (para mimetizar aumento da PIO). Além disso, pretendemos investigar os efeitos da ativação do A3R num mo delo animal crónico de glaucoma.

De forma a reduzir os efeitos secundários e melhorar o tempo de meiavida do 2ClIBMECA serão preparados implantes compostos de poli(εcaprolactona) (PCL) com 2ClIBMECA. Esta preparação será realizada utilizando um método de extração com CO2 supercrítico e serão totalmente caracterizados por uma grande variedade de técnicas analíticas e ensaios in vitro, de modo a selecionar o implante mais promissor. A eficácia e segurança dos implantes de PCL com 2ClIBMECA serão avaliadas in vitro antes da implantação cirúrgica no vítreo de animais com HTO. A morte das CGR e a degenerescência do nervo óptico, duas características do glaucoma, serão avaliadas in vivo usando técnicas nãoinvasivas.

A atividade elétrica da retina será avaliada por eletrorretinografia, permitindo a avaliação funcional da retina por uma abordagem nãoinvasiva. A análise histológica da retina será realizada por imunohistoquímica em criosecções. A eficácia e segurança dos implantes serão também avaliadas em culturas organotípicas de retina humana. Este é um projeto interdisciplinar inovador, com o objetivo de investigar as propriedades neuroprotetoras da ativação do A3R em modelos de glaucoma. Além disso, será utilizada uma nova abordagem com um implante intravítreo para libertação controlada de fármaco de forma a ultrapassar as limitações das injeções intravítreas repetidas. Este projeto compreende uma equipa multidisciplinar e pode resultar no desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas para tratamento de doentes com glaucoma, adicionalmente à terapêutica de redução da PIO.

Investigador Responsável: Doutora Ana Raquel S. Santiago

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: UC (coordenador).

Custo total elegível (EUR): 172.368,00€

Apoio financeiro da UE: 146.512,80€

Apoio financeiro público nacional: 25.855,20€

Técnico do Projeto: Natália Lopes

Contacto: 239247022