Interação de esferoides e monocamadas de células de câncer com conjugados de pontos quânticos e glicose

Abstract

O esferoide é um modelo biológico tridimensional que vem apresentando potencial para o estudo de interação com nanopartículas (NPs) por mimetizar o ambiente tumoral. Os pontos quânticos (PQs) são nanocristais de semicondutores que possuem emissão fluorescente fotoestável e superfície ativa para conjugação com moléculas de interesse biológico. Essas vantagens vêm transformando os PQs em nanossondas versáteis para o estudo da biologia celular do câncer. O efeito Warburg relata que as células de câncer podem apresentar uma maior captação de glicose devido ao uso da glicólise para produção energética, mesmo na presença de oxigênio. Assim, o desenvolvimento de modelos biológicos mais complexos como os esferoides e de gliconanossondas baseadas em PQs pode favorecer uma melhor compreensão dos processos biológicos envolvidos no câncer. Nesse contexto, essa dissertação objetivou desenvolver esferoides a partir da linhagem de adenocarcinoma cervical (HeLa) e estudar a interação de um novo conjugado de PQs-Glicose com esse modelo biológico e monocamadas celulares. Os esferoides foram preparados pelo método da gota suspensa, sendo testadas variações de densidade de células/mL, volume da gota e tempo de crescimento. Os esferoides foram monitorados por microscopia óptica. Os PQs de CdTe foram conjugados à glicose tiolada (GT) explorando a afinidade do grupo tiol da GT pela superfície semicondutora das NPs. Os PQs e conjugados foram caracterizados por espectroscopias de absorção e emissão. A conjugação foi avaliada por espectroscopia de correlação por fluorescência (FCS) e pela marcação citométrica de leveduras de Candida albicans revestidas com concanavalina A, explorando a afinidade lectina-carboidrato. O esferoide escolhido para o estudo foi o proveniente de 20.000 células/mL, gota de 30 μL e 48 h de formação, por apresentar morfologia característica e preparação reprodutível, apresentando tamanho médio de ca. 260 μm. Pelo FCS, o conjugado apresentou diâmetro hidrodinâmico cerca de 3,5 maior que os PQs, indicando que houve conjugação. O ensaio com C. albicans confirmou a conjugação, exibindo uma marcação de ca. 99%, reduzida em ca. 4 ao inibir os sítios da lectina com metil˗α-D-manopiranosídeo. Uma marcação efetiva, com visualização de vesículas, foi observada nos esferoides e monocamadas por microscopia de fluorescência. Ademais, cerca de 38% das células HeLa cultivadas em monocamada captaram o conjugado em apenas 30 min de incubação. Portanto, foram desenvolvidos esferoides com características típicas e promissoras para ensaios com NPs, bem como uma gliconanossonda fluorescente foi preparada, a qual apresentou potencial para ser aplicada em estudos biológicos associados ao câncer.