Publicação
(Nano)structured bioactive materials for the delivery of pleiotropic leukemia inhibitory factor
| Resumo: | A citocina pleiotrópica fator inibidor de leucemia (FIL) tem demonstrado ser capaz de regular um diverso número de processos, incluindo processos inflamatórios e regenerativos. Contudo, a bioatividade da LIF é comprometida pela taxa de eliminação in vivo, a qual diminui o seu potencial terapêutico após administração. Para transpor esta limitação, a combinação de LIF com recombinameros de elastina (RELs), lipossomas ou nanopartículas de ouro representa uma alternativa promissora para o desenvolvimento de novos materiais/transportadores funcionalmente bioativos para a entrega da LIF. Os recombinameros de elastina são polímeros proteicos baseados na sequência da tropoelastina de mamífero construídos por engenharia genética. São biodegradáveis, versáteis e biocompatíveis, características importantes para aplicações biomédicas. Neste estudo, as construções genéticas de recombinameros de elastina com a sequência (VPAVG)200 (denominado como A200) foram combinados com FIL de ratinho e FIL humana no C-terminal, separados por uma inteína modificada que sofre autoclivagem. Os polímeros de A200-FIL foram produzidos em Escherichia Coli (E.coli) e purificados em Inverse Transition Cycling, onde a proteína FIL de ratinho isolada é obtida por indução da autoclivagem da inteína. Filmes A200-LIF obtidos por evaporação do solvente exibiram superfícies lisas, eram hemocompatíveis e demonstraram ser estáveis em contacto com suor artificial, importante para desenvolver pensos de feridas e outras aplicações. Partículas A200-LIF produzidas por precipitação revelaram que a FIL estava disponível na sua superfície, essencial para a interação desta com os seus recetores. Adicionalmente, a bioatividade da FIL de ratinho foi demonstrada numa linha celular de mioblastos de ratinho (células C2C12). Outro transportador orgânico explorado neste trabalho foram lipossomas de brometo de dioctadecildimetilamónio (DODAB):monoleína (MO) (1:2). A monoleína aumenta a fluidez da estrutura, permitindo a exposição e libertação da FIL de ratinho, assim como a formação de estruturas invertidas não lamelares dentro do lipossoma facilitando a encapsulação. A formulação DODAB:MO (1:2)|0.25 μM mLIF exibiu a melhor eficiência e estabilidade, assim como a capacidade de entregar com sucesso a FIL de ratinho a células. Noutra abordagem, as nanopartículas de ouro foram funcionalizadas com FIL de ratinho e as suas características físico-químicas analisadas. Os transportadores propostos permitem superar os sistemas de entrega para FIL descritos na literatura em termos de quantidade de material a ser transportado. Estas três abordagens têm o potencial de permitir avanços significativos na investigação de biomateriais, uma vez que mostraram ser versáteis, permitindo usar potencialmente os mesmos métodos para outras proteínas ou para outras aplicações. |
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| Autores principais: | Pinho, Vanessa Tatiana |
| Assunto: | Entrega Fator inibidor de leucemia Lipossomas Nanopartículas de ouro Recombinameros de elastina Delivery Elastin-like recombinamers Gold nanoparticles Leukemia inhibitory factor Liposomes |
| Ano: | 2025 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | tese de doutoramento |
| Tipo de acesso: | acesso embargado |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A citocina pleiotrópica fator inibidor de leucemia (FIL) tem demonstrado ser capaz de regular um diverso número de processos, incluindo processos inflamatórios e regenerativos. Contudo, a bioatividade da LIF é comprometida pela taxa de eliminação in vivo, a qual diminui o seu potencial terapêutico após administração. Para transpor esta limitação, a combinação de LIF com recombinameros de elastina (RELs), lipossomas ou nanopartículas de ouro representa uma alternativa promissora para o desenvolvimento de novos materiais/transportadores funcionalmente bioativos para a entrega da LIF. Os recombinameros de elastina são polímeros proteicos baseados na sequência da tropoelastina de mamífero construídos por engenharia genética. São biodegradáveis, versáteis e biocompatíveis, características importantes para aplicações biomédicas. Neste estudo, as construções genéticas de recombinameros de elastina com a sequência (VPAVG)200 (denominado como A200) foram combinados com FIL de ratinho e FIL humana no C-terminal, separados por uma inteína modificada que sofre autoclivagem. Os polímeros de A200-FIL foram produzidos em Escherichia Coli (E.coli) e purificados em Inverse Transition Cycling, onde a proteína FIL de ratinho isolada é obtida por indução da autoclivagem da inteína. Filmes A200-LIF obtidos por evaporação do solvente exibiram superfícies lisas, eram hemocompatíveis e demonstraram ser estáveis em contacto com suor artificial, importante para desenvolver pensos de feridas e outras aplicações. Partículas A200-LIF produzidas por precipitação revelaram que a FIL estava disponível na sua superfície, essencial para a interação desta com os seus recetores. Adicionalmente, a bioatividade da FIL de ratinho foi demonstrada numa linha celular de mioblastos de ratinho (células C2C12). Outro transportador orgânico explorado neste trabalho foram lipossomas de brometo de dioctadecildimetilamónio (DODAB):monoleína (MO) (1:2). A monoleína aumenta a fluidez da estrutura, permitindo a exposição e libertação da FIL de ratinho, assim como a formação de estruturas invertidas não lamelares dentro do lipossoma facilitando a encapsulação. A formulação DODAB:MO (1:2)|0.25 μM mLIF exibiu a melhor eficiência e estabilidade, assim como a capacidade de entregar com sucesso a FIL de ratinho a células. Noutra abordagem, as nanopartículas de ouro foram funcionalizadas com FIL de ratinho e as suas características físico-químicas analisadas. Os transportadores propostos permitem superar os sistemas de entrega para FIL descritos na literatura em termos de quantidade de material a ser transportado. Estas três abordagens têm o potencial de permitir avanços significativos na investigação de biomateriais, uma vez que mostraram ser versáteis, permitindo usar potencialmente os mesmos métodos para outras proteínas ou para outras aplicações. |
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