O câncer é um conjunto de doenças caracterizadas pela multiplicação descontrolada de células. Um dos principais métodos para o tratamento dessa doença é a quimioterapia, que utiliza fármacos para bloquear o crescimento dessas células ou destruí-las. Dessa forma, a maioria das drogas utilizadas agem interferindo na mitose, o mecanismo celular pelo qual novas células são produzidas. Por isso, tanto células cancerosas quanto sadias são afetadas, levando a diversos efeitos colaterais.

Mundialmente, esforço considerável tem sido direcionado ao desenvolvimento de novos métodos, que ajam diretamente sobre o alvo do tratamento. Este é o caso da chamada terapia fotodinâmica (PDT), um procedimento terapêutico minimamente invasivo, que age seletivamente em células malignas.

O procedimento envolve a administração de uma substância sensível à luz, chamada agente fotossensibilizador. Ao ser irradiada em comprimentos de onda específicos, acontece a liberação de oxigênio em formas químicas reativas que promovem a morte de células malignas, agentes infecciosos e a remoção de queimaduras.

A PDT vem sendo utilizada especialmente para o tratamento do câncer de pele. Neste caso, a técnica é relativamente não-invasiva, pois requer irradiação do local do tumor com luz visível, induzindo, assim, lesão mínima aos tecidos sadios adjacentes.

No entanto, apesar das muitas características positivas, a utilização clínica da terapia fotodinâmica tem avançado lentamente. Isso acontece em parte pelas propriedades físico-químicas peculiares dos agentes fotossensibilizadores. Por um lado, a maioria dessas substâncias são hidrofóbicas e pouco solúveis em água, o que dificulta sua entrega ao alvo terapêutico. Por outro lado, fotossensibilizadores solúveis em água podem se agregar quando em solução, diminuindo a resposta das moléculas à incidência de luz.

Dessa forma, um foco da pesquisa nessa área é a busca por novos materiais capazes de distribuir eficientemente os fármacos nos tecidos-alvo e ativá-los para a produção de oxigênio. Assim, além de terem a capacidade de ser carregados com o agente fotossensibilizador, esses materiais devem, ainda, ser biocompatíveis e transparentes ou translúcidos para permitir a penetração da luz.

Diversos polímeros naturais têm sido estudados com este fim devido à sua biocompatibilidade e propriedades físicas e químicas difíceis de se obter por uma rota sintética. Entre esses polímeros naturais, uma proteína obtida do casulo do bicho da seda, chamada fibroína da seda (SF), possui excelente robustez mecânica e biocompatibilidade, além de não produzir subprodutos inflamatórios durante sua degradação. Por isso, esse material pode ser processado em muitas formas, incluindo filmes, esponjas, hidrogéis e outros.

Em particular, hidrogéis preparados a partir de SF podem atuar como matrizes biodegradáveis e biocompatíveis para o transporte e liberação seletiva de fármacos ou outros compostos biologicamente ativos. No entanto, no contexto da Terapia Fotodinâmica, a usual falta de transparência dos hidrogéis de SF tem sido um obstáculo para explorá-los plenamente na incorporação de moléculas sensíveis à luz.

Assim, Wendel Andrade Alves, da Universidade Federal do ABC, e colaboradores investigaram [1] a entrega de agentes terapêuticos mediado por hidrogéis compostos de SF e fotossensibilizadores. Os pesquisadores realizaram a síntese e caracterização de hidrogéis de fibroína transparentes, e seu uso como matrizes para incorporar um fotossensibilizante solúvel da classe das porfirinas.

Entre as diversas análises realizadas pelo o grupo, a linha de luz SAXS1 do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) foi utilizada para investigar a estrutura do hidrogel de SF com diferentes concentrações de porfirina.

O grupo pôde concluir que o encapsulamento de porfirinas em hidrogéis leva à formação de nanoestruturas peptídicas que previnem a agregação das porfirinas, aumentando enormemente a geração de oxigênio reativo (singlete) quando comparado à aplicação da porfirina em solução.

A pesquisa realizada traz, dessa forma, evidências que os hidrogéis compostos de fibroína de seda podem ser usados como encapsulamento de porfirina e como um transportador de drogas e liberação destas por meio da terapia fotodinâmica.

Fonte: [1] Jose Eduardo U. Rojas, Barbara B. Gerbelli, Anderson O. Ribeiro, Iseli L. Nantes‐Cardoso, Francesca Giuntini, Wendel A. Alves. Silk fibroin hydrogels for potential applications in photodynamic therapy, Biopolymers, v. 1, p. e23245, 2018. DOI: 10.1002/bip.23245

O trabalho teve suporte financeiro da FAPESP (Processos 2017/02317-2 e 2014/50972-1).