Abordagens nanotecnológicas com imiquimode na quimioprevenção da carcinogênese bucal : inovação patentária, estudos de segurança e eficácia in vitro e in vivo

Abstract

Esta tese está embasada na necessidade de novas abordagens quimiopreventivas para desordens potencialmente malignas (DPMs), com o objetivo de prevenir o câncer bucal, além de buscar melhorar a adesão dos pacientes aos tratamentos e sua qualidade de vida. Nesse contexto, foram elaboradas formulações nanotecnológicas destinadas a carrear o fármaco imiquimode especialmente delineadas para a mucosa bucal. Nesta tese, duas formulações foram empregadas: a primeira é inédita, constituindo-se como um biofilme nanotencológico contendo imiquimode 5%, protegido por uma invenção patentária; a segunda é o hidrogel contendo imiquimode 0.05% nanoencapsulado, previamente desenvolvido e caracterizado, mas até então seu potencial quimiopreventivo não havia sido avaliado em um modelo in vivo de carcinogênese bucal. Ambas as formulações foram concebidas com o intuito de potencializar o efeito do fármaco imiquimode. Os ensaios in vitro e in vivo demonstram que os biofilmes possuem um potencial quimiopreventivo devido à combinação única de seus componentes. Os biofilmes com nanocápsulas apresentam uma maior mucoadesividade independente ou não da presença do imiquimode, tanto em disco de mucina (p=0.004) como em mucosa bucal suína fresca (p=0.000). As nanocápsulas também aumentaram a permeação do fármaco na formulação Fnc_imq em todos os tempos avaliados, em comparação com a formulação Fimq (p=0.0002). Além disso, o biofilme desenvolvido não demonstrou perfil irritante quando avaliados pela metodologia de HET-CAM. No estudo em cultura celular nenhuma citotoxicidade foi observada em células não tumorais, no entanto, o biofilme inovador foi citotóxico para SCC9. No estudo in vivo, a maioria dos animais, onde foi induzida a carcinogênese com 7,12-dimetilbenz [a]ntranceno (DMBA), tratados com essa formulação não apresentaram alterações clínicas e histopatológicas na mucosa bucal e na pele. O hidrogel contendo imiquimode 0.05% nanoencapsulado também demonstrou ser uma potencial abordagem quimiopreventiva nos estudos in vivo. A maioria dos animais não apresentou alteração clínica na mucosa bucal e na pele. Do ponto de vista histológico, 60% dos animais apresentaram lesões não displásicas compatíveis com hiperplasia e hiperceratose na mucosa oral, enquanto 80% não apresentaram nenhuma alteração histológica na pele. Nesse sentido, podemos sugerir que ambas as formulações estudadas possuem um potencial quimiopreventivo em modelo animal de carcinogênese bucal.

This thesis is based on the need for new chemopreventive approaches for potentially malignant disorders (PMDs), aiming to prevent oral cancer and improve patient adherence to treatments and quality of life. In this context, nanotechnological formulations were developed to deliver the drug imiquimod specifically to the oral mucosa. Two formulations were employed in this thesis: the first is novel, consisting of a nanotechnological biofilm containing 5% imiquimod protected by a patented invention; the second is the nanoencapsulated hydrogel containing 0.05% imiquimod, previously developed and characterized, but its chemopreventive potential had not been evaluated in an in vivo model of oral carcinogenesis until now. Both formulations were designed to enhance the effects of the drug imiquimod. In vitro and in vivo assays demonstrated that the biofilms have chemopreventive potential due to the unique combination of their components. The biofilms with nanocapsules exhibit greater mucoadhesiveness, regardless of the presence of imiquimod, both on mucin discs (p=0.004) and on fresh porcine oral mucosa (p=0.000). The nanocapsules also enhanced the drug permeation in the Fnc_imq formulation across all assessed time points, in comparison to the Fimq formulation (p=0.0002). Furthermore, the developed biofilm showed no irritant profile when evaluated using the HET-CAM methodology. In the cell culture study, no cytotoxicity was observed in non-tumoral cells, however, the innovative biofilm exhibited cytotoxicity towards SCC9 cells. In the in vivo study, the majority of animals where carcinogenesis was induced with 7,12-dimethylbenz[a]anthracene (DMBA) and treated with this formulation displayed no clinical or histopathological alterations in the oral mucosa and skin. The hydrogel containing 0.05% nanoencapsulated imiquimod also demonstrated to be a potential chemopreventive approach in the in vivo studies. Most animals showed no clinical changes in the oral mucosa and skin. From a histological perspective, 60% of the animals presented non-dysplastic lesions consistent with hyperplasia and hyperkeratosis in the oral mucosa, while 80% showed no histological alterations in the skin. In this context, we can suggest that both studied formulations possess chemopreventive potential in an animal model of oral carcinogenesis.