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Análise de textura: uma ferramenta na luta contra o câncer

Publicado em: 19/03/2021 Autor/fonte: Extralab
Análise de textura: uma ferramenta na luta contra o câncer
Luta contra o câncer

“Mais de 40 anos depois que a guerra contra o câncer foi declarada, gastamos bilhões lutando pelo bom combate. O Instituto Nacional do Câncer gastou cerca de US $ 90 bilhões em pesquisa e tratamento durante esse período.

 

“Cerca de 260 organizações sem fins lucrativos nos Estados Unidos se dedicaram ao câncer - mais do que o número estabelecido para doenças cardíacas, AIDS, doença de Alzheimer e derrame juntos. Juntas, essas 260 organizações têm orçamentos que chegam a US $ 2,2 bilhões.” (Dra. Margaret Cuomo, A World Without Cancer)

 

Uma grande proporção de pessoas doam para o movimento mundial de pesquisa do câncer, seja diretamente ou por meio de maratonas patrocinadas, realizando vendas de bolos beneficentes, compras beneficentes ou por incontáveis outras rotas de doação indireta. No entanto, o doador médio dá seu dinheiro com total confiança para instituições de caridade que pesquisam o câncer, de que será gasto com sabedoria. As instituições de caridade publicam a repartição das despesas anuais, mas, a menos que um doador leia regularmente artigos de pesquisa, pode ser difícil entender os detalhes da pesquisa do câncer.

 

Esta postagem do blog fornece vários exemplos de pesquisas recentes sobre câncer em todo o mundo e o papel que a Análise de Textura tem que desempenhar.

 

Microagulhas

 

Muito do papel da Análise de Textura na pesquisa do câncer envolve o desenvolvimento de sistemas de liberação de drogas, devido à sua necessidade de propriedades físico-químicas precisas. A entrega de medicamentos é o método de entrega de medicamentos ao seu local de ação dentro do corpo, com o objetivo de atingir um resultado terapêutico. A pesquisa com microagulhas é uma aplicação comum da Análise de Textura. Microagulhas são aplicadores microscópicos usados para entregar medicamentos através da pele e outras barreiras com benefícios em comparação com as agulhas hipodérmicas tradicionais, como a possibilidade de liberação controlada de medicamentos.

 

Pesquisadores da Universidade de Greenwich têm investigado microagulhas impressas em 3D para terapia anticâncer de tumores de pele. Os arranjos foram fabricados por meio de estereolitografia usando uma resina biocompatível, com um design que permitia uma alta liberação do fármaco pela pele. A tecnologia de impressão a jato de tinta foi usada para depositar medicamentos anticâncer em microagulhas impressas em 3D para liberação rápida.

 

A capacidade de impressão dessas amostras foi discutida e eles usaram seu TA.HD plus junto com a análise de tomografia de coerência para medir a capacidade de perfuração da pele. Ensaios pré-clínicos in vivo demonstraram alta atividade anticâncer e regressão tumoral. Leia mais

 

Mucoadesão

 

Nas últimas décadas, a administração de medicamentos às mucosas tem recebido grande atenção. As formas de dosagem mucoadesivas podem ser projetadas para permitir a retenção prolongada no local de aplicação, proporcionando uma taxa controlada de liberação do medicamento quando necessário. Além disso, a aplicação de formas de dosagem em superfícies mucosas pode ser particularmente útil para moléculas de fármaco não receptivas à via oral.

 

Cientistas da Universidade Estadual de Campinas têm investigado o ácido hialurônico no trato intestinal, incluindo sua influência na estrutura, reologia e mucoadesão na captação intestinal em ratos. O ácido hialurônico oral (AH) é um biopolímero onipresente que vem ganhando destaque como tratamento para doenças locais ou sistêmicas. As estruturas foram preparadas e caracterizadas de HA livre com massa molar média alta, intermediária e baixa; nanopartículas reticuladas com di-hidrazida adípica; e formulações mistas.

 

Eles usaram o TA.XT plus Texture Analyzer para investigar as propriedades mucoadesivas das diferentes formulações de HA. O estudo concluiu que certas formulações são promissoras para atingir outros tecidos, enquanto outras são melhores para o tratamento da disbiose. Descubra mais

 

Na Universidade de Reading, os cientistas têm pesquisado quitosana / β-glicerofosfato em sistemas mucoadesivos de gelificação in situ para administração intravesical de mitomicina-C. O desenvolvimento de formulações de gelificação in situ mucoadesivas para aplicação intravesical pode melhorar os resultados terapêuticos de pacientes com câncer de bexiga. Neste trabalho, formulações termossensíveis de quitosana / β-glicerofosfato (CHIGP) foram preparadas usando três diferentes graus de quitosana. Sua capacidade de formar sistemas de gelificação in situ desencadeados por mudanças na temperatura após a administração na bexiga urinária foi avaliada usando inversão de frasco e métodos reológicos.

 

Eles usaram seu TA.XT plusTexture Analyzer para estudar propriedades mucoadesivas, bem como seringabilidade por meio do cateter uretral. A retenção de formulações CHIGP, com fluoresceína sódica como fármaco modelo, foi estudada na mucosa da bexiga urinária suína ex vivo usando a técnica de fluxo direto e microscopia de fluorescência. As formulações de CHIGP contendo mitomicina-C foram preparadas e a liberação do fármaco foi estudada usando diálise in vitro.

 

Foi estabelecido que o peso molecular da quitosana influenciou o comportamento termogelificante, mucoadesivo e de liberação de fármaco dos sistemas de administração de gel in situ. Formulações preparadas a partir de quitosana com maior peso molecular foram consideradas as mais promissoras para aplicação intravesical devido às suas propriedades gelificantes superiores e retenção in vitro na bexiga. Consulte Mais informação

 

Um pesquisador do mesmo grupo em Reading pesquisou mais amplamente as novas formulações mucoadesivas à base de quitosana para administração de drogas na bexiga urinária para sua tese de doutorado. A via intravesical foi escolhida como o modo transmucoso exemplar de distribuição de drogas devido à limitada eficiência terapêutica das formulações convencionais de câncer de bexiga. Os portadores de drogas com propriedades mucoadesivas melhoradas podem prolongar a residência da droga na bexiga.

 

Eles usaram o analisador de textura TA.XT plus para avaliar a capacidade da solução de quitosana ou CHIGP de passar por um cateter por meio de uma seringa. Estes excipientes foram considerados adequados para uso na formulação de formas de dosagem transmucosal acessíveis com mucoadesividade superior para uma variedade de aplicações biomédicas. Descubra mais

 

Chiclete medicamentoso para câncer de cabeça e pescoço

 

Pesquisadores da University of Louisiana em Monroe têm investigado a caracterização mecânica e a dissolução de pastilhas de goma de mascar (CGTs) contendo Health in Gum® e complexo de inclusão de curcumina / ciclodextrina. As gomas de mascar de curcumina podem ser terapeuticamente benéficas se usadas por pacientes com câncer de cabeça e pescoço. No entanto, é necessária uma alta carga de curcumina nas gomas de mascar para se obter o efeito terapêutico desejado. Preparar gomas com alta carga de droga é desafiador devido ao impacto negativo dos sólidos em suas propriedades mastigatórias. O uso de sabores líquidos foi encontrado para resolver parcialmente este problema.

 

Os objetivos deste estudo foram (1) determinar a quantidade máxima de curcumina que pode ser carregada em gomas de mascar co-comprimidas feitas de Health in Gum® como base e aromatizadas com 1,5% de óleo de hortelã-pimenta, (2) determinar se a adição de adoçantes podem melhorar a resistência ao rendimento e a compressibilidade das gomas quando examinadas por um TA.XT plus Texture Analyser, (3) examinar o efeito da temperatura durante um período de armazenamento de um mês na estabilidade física das gomas de mascar, e (4 ) estudam o impacto da substituição da curcumina por seu complexo de inclusão com SBE-β-CD na liberação do medicamento.

 

Verificou-se que quando aromatizado, Health in Gum® pode carregar até 25% de curcumina por peso sem comprometer suas propriedades mastigatórias. Este estudo demonstrou como a modulação da composição da goma e das condições de armazenamento pode impactar as propriedades mecânicas de gomas de mascar com alto teor de sólidos. Saiba mais

 

Aplicação dérmica de medicamentos para câncer de pele

 

Os etossomos são um novo sistema transportador usado para a liberação de medicamentos que têm baixa penetração através da pele e outras barreiras corporais. São vesículas moles compostas de Fosfolipídios, Etanol e água. Devido à sua estrutura única, os etossomos podem encapsular e distribuir com eficiência moléculas altamente lipofílicas e drogas hidrofílicas na pele. Por esta razão, eles são portadores de drogas particularmente adequados para doenças relacionadas à pele, como câncer de pele.

 

Pesquisadores de Jamia Hamdard têm investigado etossomos binários carregados de fisetina para o controle do câncer de pele por aplicação dérmica em camundongos expostos a raios ultravioleta. Os etossomos binários carregados com fisetina foram preparados e otimizados usando o design Box-Behnken para aplicação dérmica para aliviar o câncer de pele. As formulações preparadas foram avaliadas quanto ao tamanho das vesículas, eficiência de aprisionamento e fluxo de fisetina. Além disso, a formulação otimizada foi posteriormente avaliada por microscopia eletrônica de transmissão, microscopia confocal a laser, interação vesículas-pele, estudo dermatoquinético e ensaio DPPH (2, 2-difenil-1-picril-hidrazil).

 

Eles usaram seu TA.XT plusAnalisador de textura para medir a textura do gel. O estudo in vivo foi realizado para avaliação da incidência de tumor, citocinas pró-inflamatórias como TNF-α e IL-1α, valores de peroxidação lipídica, conteúdo de glutationa e atividade da catalase em camundongos. A novidade do trabalho reside no sucesso da otimização da formulação usando o design Box-Behnken e caracterização de etossomos binários portadores de fisetina e demonstração de melhora na entrega dérmica do mesmo.

 

Os dados gerais sugerem que a formulação de etossomos binários carregada com fisetina é um sistema de entrega dérmica potencial para o tratamento do câncer de pele. Descubra mais

 

Modelos 3D de câncer

 

A modelagem do comportamento dos tumores pode ajudar na compreensão da iniciação, crescimento e migração do câncer, e o papel fundamental do microambiente tumoral nesses processos. A pesquisa do câncer progrediu consideravelmente com o aprimoramento dos modelos de estudo in vitro.

 

Pesquisadores da Universidade de Stavanger têm modelado o crescimento do câncer em 3D e as propriedades da matriz extracelular in vitro. O câncer pode ser definido como a perda do comportamento normal dos componentes celulares, perdendo a organização do tecido e dando origem a um microambiente tumoral (TME). O aumento da rigidez da matriz, tensão e fluxo elevado de fluido intersticial e / ou pressão da matriz extracelular (ECM) em TME é caracterizado como a causa da iniciação e progressão da tumorigênese.

 

O objetivo deste estudo é desenvolver uma compreensão das forças físicas e mecânicas que contribuem para a remodelação da matriz extracelular em um ambiente canceroso para promover o desenvolvimento do câncer usando um modelo de cultura de células 3D com colágeno para simular um microambiente in vivo.

 

O colágeno tipo I foi usado para criar um modelo 3D para investigar as propriedades mecânicas sob várias condições, como mudanças na concentração, pH e temperatura de polimerização e presença de linhas celulares de câncer colorretal, SW948 e SW1116, que exibem fenótipos metabólicos diferenciais. A co-cultura com fibroblastos CCD-18Co foi avaliada para recapitular o ambiente estromal que as células encontram in vivo para elucidar as mudanças pelas quais a ECM passa durante a progressão do tumor.

 

Um sistema de cultura de células microfluídicas foi usado para aplicar fluxo de fluido e gradiente de pressão a uma estrutura de colágeno 3D para entender o papel do fluxo intersticial na organização da matriz, crescimento e migração do câncer durante a progressão do câncer. Eles usaram o TA.XT plus Texture Analyzer para realizar testes mecânicos em amostras de colágeno. O estudo concluiu que é importante considerar o microambiente tumoral e o fenótipo das células cancerosas ao considerar a regulação da matriz extracelular. Leia mais

 

Gene Therapy

 

A terapia gênica tem potencial para avançar rapidamente no tratamento do câncer. A entrega do gene é uma etapa necessária na terapia gênica para a introdução ou silenciamento de um gene para promover um resultado terapêutico nos pacientes. Existem muitos métodos diferentes de entrega de genes para vários tipos de células e tecidos. A eficácia da terapia gênica pode ser melhorada pelo prolongamento da liberação da carga útil da droga de ácido nucleico para tratamento sustentado de longo prazo.

 

Cientistas da Queen's University Belfast têm investigado a influência da estrutura do alginato na eficácia do hidrogel de alginato-gP termo-responsivo (NIPAAm) como veículo para a entrega sustentada e controlada de genes.

 

Este estudo foi projetado para produzir o hidrogel Alg-gP (NIPAAm) ideal com relação à entrega localizada de nanopartículas de DNA como um dispositivo médico potencial para aqueles com câncer de próstata resistente à castração (CRPC). Dado que o CRPC normalmente se espalha para o osso, causando dor, morbidade e uma infinidade de eventos relacionados ao esqueleto, um hidrogel à base de copolímero foi projetado para a liberação de longo prazo de nanopartículas de DNA terapêutico.

 

Os hidrogéis de poli (N-isopropilacrilamida) enxertados com alginato (Alg-gP (NIPAAm)) formam redes tridimensionais em condições moderadas, tornando-os adequados para a incorporação de macromoléculas lábeis, como o DNA. O impacto do P (NIPAAm) nas características do copolímero foi bem estudado, no entanto, o impacto das características do esqueleto do alginato nas propriedades do copolímero ainda não foi investigado.

 

Seis diferentes hidrogéis de Alg-gP (NIPAAm) foram sintetizados com 10% de alginato, que variou em termos de peso molecular e proporção de monômero, e com 90% de NIPAAm para desenvolver uma formulação de hidrogel injetável e termo-responsiva para entrega de gene localizado. Eles usaram seu TA.XT plus para medir a força de injeção de amostras. Verificou-se que a rigidez do hidrogel é diretamente proporcional ao peso molecular e à proporção de monômeros da estrutura do alginato. Leia mais

 

Manejo de Sintomas e Cuidados Paliativos

 

Além dessas aplicações focadas na entrega eficiente e eficaz de medicamentos e nas especificidades da estrutura e propriedades do tumor, a Análise de Textura tem um grande papel a desempenhar no desenvolvimento de maneiras de manter os pacientes mais confortáveis, particularmente quando se trata do fim da vida ou cuidados hospitalares prolongados . Essas aplicações também são relevantes para muitas outras doenças.

 

A disfagia (dificuldade em engolir) é um sintoma comum de câncer, causado como efeito colateral do tratamento ou porque um tumor interrompe a deglutição e a passagem dos alimentos. Isso pode causar problemas de desconforto, perda de peso e desidratação em pacientes com câncer. Alimentos e textura líquida desempenham papéis muito importantes no cuidado de pessoas com disfagia e, portanto, existem inúmeras publicações caracterizando alimentos prontamente disponíveis como aceitáveis para quem sofre de disfagia.

 

Também houve muitas investigações de Análise de Textura em espessantes e agentes gelificantes como aditivos para líquidos para promover um processo de deglutição controlado e adicionar ao conforto do paciente.

 

As úlceras de pressão são causadas por pressão aplicada na mesma área da pele por um longo período e, consequentemente, são comuns durante os cuidados no final da vida. Quando o paciente não pode ser movido devido ao agravamento de outros sintomas, os cremes e filmes de barreira são inestimáveis para aliviar o desconforto. As propriedades físicas desses produtos, como espalhabilidade do creme ou resistência do filme, são medidas usando métodos imitativos ou fundamentais usando um analisador de textura.

 

Um grande número de drogas ainda é administrado por meio de agulha hipodérmica, apesar da progressão da pesquisa em outras vias de administração de drogas. As propriedades da seringa e do sistema de agulha podem ser investigadas usando um analisador de textura, incluindo a força de punção da ponta da seringa e a força de injeção de cada combinação de seringa e conteúdo. A adaptação de todos esses componentes pode ajudar a criar uma experiência mais confortável para o paciente.

 

A quimioterapia e a desidratação no fim da vida podem causar boca seca. Isso pode ser desconfortável, mas existem produtos que podem ajudar a aliviar esse sintoma, como saliva artificial em spray, gel, pastilha ou pastilha. A Análise de Textura é uma etapa fundamental no desenvolvimento desses produtos para garantir que eles tenham a consistência correta para proporcionar conforto, mas também duram muito tempo na boca para reduzir a necessidade de reaplicação.

 

Para mais informações sobre Analisadores de Textura ou sobre os dispositivos aqui abordados, entre em contato com os engenheiros da Extralab Brasil por e-mail: contato@extralab.com.br ou telefone: 11 4524 2414.

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