Avanços na Terapia Fotodinâmica: 7,4′-Di(Dietilamino)Flavílio, um novo fotossensibilizador para o tratamento do cancro da pele

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Avanços na Terapia Fotodinâmica: 7,4′-Di(Dietilamino)Flavílio, um novo fotossensibilizador para o tratamento do cancro da pele

Segunda, 30.12.2024

Um estudo conduzido por investigadores da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto revelou o potencial do corante sintético 7,4′-di(dietilamino)flavílio (7,4′diN(Et)2) como fotossensibilizador promissor para a terapia fotodinâmica (PDT) do cancro da pele. Esta abordagem terapêutica, baseada na ativação de um fotossensibilizador através de luz para destruir células cancerígenas, destaca-se pela natureza minimamente invasiva, particularmente valorizada no tratamento de lesões cutâneas.

Este estudo, alicerçado em resultados preliminares promissores nos quais foi demonstrado o potencial desta classe estrutural de flavílios com grupos amino, teve como objetivo avaliar o potencial da molécula 7,4′-di(dietilamino)flavílio. A inclusão dos dos grupos dietilamina em posições específicas da molécula permitiu melhorar a sua fotoatividade. A irradiação com luz LED (com intensidade de 22,5 J/cm²) na presença de flavílio a uma concentração de 0,75 μM resultou em níveis de morte celular expressivos (mais de 80%) em linhas celulares SCC-25 e A375 (carcinoma de células escamosas e melanoma, respetivamente). Importa sublinhar que o composto apresentou toxicidade negligenciável na ausência de luz, garantindo uma janela terapêutica segura.

Tendo em vista uma futura aplicação tópica da molécula, a equipa de investigação desenvolveu ainda diferentes protótipos de hidrogéis com base em diferentes polímeros (Carbómero, Goma de Caesalpinia Spinosa e Hidroxipropilmetilcelulose). Dos protótipos desenvolvidos, destaque para a formulação à base de Carbómero, na qual se observou melhorias significativas de absorbância, fluorescência e produção de oxigénio singleto do flavílio. De destacar ainda a estabilidade da formulação em ambiente escuro durante uma semana, e a elevada fotoestabilidade (cerca de 98%) após exposição a uma dose de 90 J/cm², reforçando a sua aplicabilidade no contexto da PDT, podendo ainda ser uma opção em terapias auxiliadas por imagem, dada a elevada fluorescência observada.

A investigação representa um passo significativo no desenvolvimento de novos fotossensibilizadores, evidenciando a aplicabilidade desta classe estrutural no contexto de terapia fotodinâmica, e oferecendo uma opção para ultrapassar limitações de compostos convencionalmente usados nesta área (tipicamente derivados de estruturas tetrapirrólicas) como a baixa solubilidade e tendência para agregação em soluções aquosas.

Este trabalho reflete uma colaboração entre o grupo REQUIMTE/LAQV da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto e o Research Institute for Medicines (iMed.ULisboa) da Universidade de Lisboa, destacando a importância da investigação interdisciplinar no desenvolvimento de tecnologias terapêuticas e abrindo portas para novas aplicações da terapia fotodinâmica no tratamento do cancro da pele.

 

Autores e afiliações:

Patrícia Correia1, Paula Araújo1, Joana Marto2, Helena Ribeiro2, Nuno Mateus1, Victor de Freitas1, Joana Oliveira1 & Iva Fernandes1

1REQUIMTE/LAQV, Department of Chemistry and Biochemistry, Faculty of Sciences, University of Porto, Rua do Campo Alegre, s/n, 4169-007 Porto, Portugal.

2Research Institute for Medicines (iMed.ULisboa), Faculty of Pharmacy, Universidade de Lisboa, Avenida Prof. Gama Pinto S/N, 1649-003 Lisboa, Portugal.

 

Abstract:

Photodynamic therapy (PDT) is a minimally invasive therapeutic approach that has shown promising results in recent years, particularly in the dermatological clinical treatment of several pathologies, including neoplastic skin diseases. In light of the recent discovery of the photosensitizing properties of a group of amino-based flavylium dyes, research efforts have led to the development of a novel synthetic dye with two diethylamino moieties in its structure, 7,4’-di(diethylamino)flavylium. This dye was tested as a potential photosensitizer for PDT of skin cancer. A single light dose of 22.5 J/cm2 efficiently killed SCC-25 (squamous cell carcinoma) and A375 (melanoma) cells, reducing cellular viability by more than 80% in the presence of the flavylium at 0.75 μM. Moreover, of the three prototype flavylium-loaded hydrogels, carbomer-based formulation stood out for its substantial absorbance and fluorescence increment and enhanced 1O2 photogeneration activity compared to the flavylium in aqueous solution. The findings of this study provide valuable insights concerning the potential of this flavylium dye as a candidate for photodynamic therapy of skin cancer and strongly support the need for further testing in more advanced biological settings to fully assess its efficacy and safety.

 

Revista: Scientific Reports

 

Link: https://doi.org/10.1038/s41598-024-80860-x