La survenue d’un cancer du sein découvert durant la grossesse est un événement dramatique compliquant entre 1/3000 et 1/10000 grossesses, ce qui en fait le cancer le plus fréquemment rencontré chez la femme enceinte. Sur le plan thérapeutique, certaines molécules anticancéreuses peuvent être utilisées, notamment les taxanes (paclitaxel et docétaxel). Si les études cliniques rétrospectives isolées semblent plutôt rassurantes, les données concernant leur passage transplacentaire sont encore fragmentaires. Quant à leurs effets sur le placenta humain et plus particulièrement sur la fonction de transport placentaire, ils sont pour l’heure inconnus. Nos objectifs étaient de 1) dresser une cartographie de l’expression génique physiologique des différents transporteurs placentaires de médicaments en utilisant un modèle de culture primaire trophoblastique, 2) d’apprécier le passage transplacentaire comparatif des taxanes et leur accumulation placentaire en utilisant le modèle du cotylédon perfusé, 3) d’étudier plus particulièrement les effets du paclitaxel sur le placenta humain et notamment sur l’expression des transporteurs de médicaments, en utilisant en plus des modèles mentionnés, les cotylédons de patientes ayant été traitées par paclitaxel durant leur grossesse. Nos études ont tout d’abord permis de dresser une cartographie originale de l’expression physiologique de plus de 80 transporteurs placentaires de médicaments, et ce comparativement entre le début et la fin de la gestation. De plus, nos expériences ont montré que le passage transplacentaire des taxanes était faible et comparable entre les deux molécules, et que celles-ci semblaient s’accumuler dans les cotylédons placentaires. Enfin, nous avons pu mettre en évidence un effet significatif du paclitaxel sur le placenta humain, notamment sur la modulation de certains transporteurs de médicaments. / The occurrence of breast cancer during pregnancy is a dramatic event reaching roughly 1/3000 to 1/10000 pregnancies, this type of cancer being the most frequent in pregnant women. Regarding therapeutic options, some anticancer agents may be used, especially taxanes (paclitaxel and docetaxel). If most of retrospective data appear to be reassuring, little is known regarding their transplacental transfer. Moreover, to our knowledge, potential effects of taxanes on human placenta, especially on placental transport function are unknown. Our aims were to 1) provide a transcriptional expression cartography of various placental drug transporters throughout pregnancy, using primary trophoblast culture model, 2) assess the comparative transplacental transfer of taxanes and their accumulation in cotyledons, using the perfused placental model, 3) assess potential effects of paclitaxel on human placenta, especially on drug transporter expression, not only using above-described models, but also cotyledons from pregnant-cancer patients treated with paclitaxel during pregnancy. Here, we finally provided an original transcriptional cartography of various drugs transporters in human normal placenta all along pregnancy. Moreover, we found a low and comparable transplacental transfer of paclitaxel and docetaxel that led to a moderate accumulation in cotyledons. Finally, we evidenced a significant effect of paclitaxel on human placenta, especially by modulating drug transporter expression.

Introdução: A doença vascular do coração transplantado, consiste em um processo inflamatório proliferativo que compromete o sucesso a longo prazo do transplante cardíaco e não há prevenção ou tratamentos efetivos. Uma nanoemulsão lipídica (LDE) pode carregar agentes quimioterápicos na circulação e concentrá-los nos enxertos cardíacos dos coelhos. O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos do paclitaxel combinado a LDE;do metotrexate combinado ao LDE e a associação de ambos quimioterápicos ao LDE nos corações transplantados. Método: 28 coelhos alimentados com dieta com teor de 0,5% de colesterol e submetidos a transplante cardíaco herotópico foram tratados com ciclosporina (dose 10 mg/kg/ dia por via oral) e alocados em 4 grupos de 7 animais.Um grupo recebeu a associação de Metotrexate e LDE endovenosa (4 mg/kg/semana); segundo grupo recebeu por via endovenosa a combinação de Paclitaxel e LDE; o terceiro grupo recebeu a associação de LDE com metotrexate e paclitaxel; grupo controle que recebeu somente solução salina intravenosa. Os animais foram sacrificados 6 semanas após o procedimento. Foram realizadas análises da morfologia,histologia,imunohistoquímica e análise da expressão gênica do enxerto e dos corações nativos. Resultado: Em comparação com o grupo controle,coelhos transplantados e tratados com paclitaxel associado ao LDE apresentaram redução em 50% de estenose em artérias coronárias. Já nos grupos que usaram metotrexate associado a LDE ou paclitaxel combinado com metotrexate e associado a LDE, houve redução em 18% da estenose coronariana em relação ao grupo controle,mas a diferença não apresentou significância estatística.Nos três grupos tratados, houve redução do infiltrado macrofágico. No grupo que recebeu metotrexate associado a LDE,a expressão gênica de fatores pró-inflamatórios( TNF-alfa; MCP1; IL 18; VCAM-1 e MMP-12) foi reduzida drasticamente; enquanto a expressão de agentes anti-inflamatórios(IL 10 por exemplo) aumentou. Nos outros dois grupos (LDE+paclitaxel e LDE+paclitaxel e metotrexate) não houve influência consistente na expressão de genes pró e anti-inflamatórios. Conclusão: A associação paclitaxel e LDE promoveu melhora importante na vasculopatia dos enxertos.A associação metotrexate e LDE e a metotrexate mais palcitaxel e LDE reduziram a estenose de coronárias porém sem significância estatística. O infiltrado macrofagocítico foi reduzido nos três grupos tratados. Tais resultados podem servir de ponte para novos ensaios clínicos / Background: Coronary allograft vasculopathy is an inflammatory-proliferative process that compromises the long-term success of heart transplantation and currently has no effective prevention and treatment. A lipid nanoemulsion (LDE) can carry chemotherapeutic agentsin the circulation and concentrates them in the heart graft in rabbits. The aim of this study was to investigate the effects of paclitaxel (PACLI) binded tire parentesis to LDE, methotrexate (MTX) binded to LDE and the association of both particles in transplanted heart. Methods: Twenty eight rabbits fed 0,5% cholesterol diet and submitted to heterotopic heart transplantation were treated with cyclosporine A (10mg/kg/daily orally) and allocated to four groups of 7 animals. One group was treated with intravenous LDE-MTX (4mg/kg B.W., weekly); a second with LDE-paclitaxel, the third one with association of LDE-PACLI with LDE-MTX and the control group received only weekly intravenous saline solution. Animals were sacrificed 6 weeks later for morphometric, histological, immunohistochemical and gene expression analysis of the graft and native hearts. Results: Compared to controls, grafts of LDE-PACLI treated rabbits showed 50%reduction of coronary stenosis and in the LDE-MTX and LDE-MTX/PACLIstenosiswas around 18% less than control but this difference was not statistically significant. In the 3 treatment groups macrophage infiltration was decreased. In LDE-MTX group, gene expression of pro-inflammatory factors TNF-?, MCP-1, IL-18 and VCAM-1, and MMP-12 was strongly diminished whereas expression of anti-inflammatory IL-10 increased. In the other two treatment, groups (LDE-PACLI and LDE-PACLI/MTX) there was not a consistent influence in pro and anti-inflammatory gene expression. Conclusions: LDE-PACLI promoted strong improvement of the cardiac allograft vasculopathy. LDE- MTX and LDE -MTX/PACLI decreased coronary stenosis but without statistic significance. Macrophage infiltration was decrease in the three treatment groups. This new preparation maybe candidate for future clinical trials

Introdução: A Doença Vascular do Enxerto (DVE), um processo envolvendo fatores de natureza inflamatória e proliferativa, é a principal causa de morte após o Transplante Cardíaco (TxC), com incidência acima de 50 % ao fim do quinto ano. É possível que a intervenção farmacológica nesses fatores possa resultar na inibição da proliferação de células musculares lisas vasculares e melhora da DVE. Neste sentido, em trabalho anterior desta Instituição, o paclitaxel, agente antiproliferativo usado no tratamento do câncer, foi capaz de regredir as lesões ateromatosas em coelhos com aterosclerose induzida por dieta rica em colesterol. Naquele trabalho, o paclitaxel foi concentrado nas lesões utilizando-se uma nanopartícula lipídica, parecida com a lipoproteína de baixa densidade (LDL), mas sem a parte protéica, denominada LDE. Tendo em vista as dificuldades do tratamento da DVE em pacientes e da grande importância dessa doença para o êxito do procedimento, novas alternativas terapêuticas devem ser procuradas, e o uso do paclitaxel associado à LDE pode ser uma rota interessante, tendo em vista que as bases inflamatórias e proliferativas da DVE são semelhantes às da doença cardiovascular aterosclerótica, onde a LDE-paclitaxel mostrou-se eficiente. Objetivos: Verificar se o tratamento com LDE-Paclitaxel reduz a incidência e o grau de DVE de coelhos submetidos a transplante cardíaco heterotópico. Analisar a biodistribuição da LDE em coelhos submetidos a transplante cardíaco heterotópico. Método: TxC heterotópico em posição cervical foi realizado utilizando-se 21 coelhos da raça New Zealand vermelhos como doadores e 21 coelhos brancos como receptores (peso ± 3 kg). Os coelhos receptores receberam dieta com acréscimo de 0,5 % de colesterol e ciclosporina A na dose de 10 mg/kg/dia via oral como imunossupressor. Foram divididos em 2 grupos: um grupo, constituído de 11 animais, foi tratado com LDE-Paclitaxel na dose de 4 mg/kg/semana, durante 6 semanas, por via endovenosa. O outro grupo (controle) compôs-se de 10 animais tratados com 3 mL de solução fisiológica por via endovenosa, semanalmente, durante 6 semanas. A biodistribuição da LDE foi determinada em 4 animais do grupo controle, injetando-se a LDE marcada com éter de colesterol radioativo 24 h antes do sacrifício, seguindose a contagem de radioatividade nos corações e outros tecidos após extração lipídica. Após o sacrifício dos animais, retiraram-se os corações nativo e transplantado para análise histológica com coloração H/E e Verhoeff-van Gieson. A área transversal das artérias coronárias foi estimada pela medida da lamina elástica interna e da área do lúmen. A porcentagem de estenose foi calculada da diferença entre área do lúmen do vaso e a área da lamina elástica interna. Análise estatística com ANOVA e o teste T, com valor p <= 0,05 considerado significante. Resultados: A captação da LDE pelo coração transplantado foi quase 4 vezes maior do que no coração nativo (p<=0,0001). Nos animais tratados com LDE-paclitaxel, houve uma dramática melhora no status das artérias coronárias dos corações transplantados, ocorrendo um acentuado aumento de 3 vezes na área da luz dos vasos (p<=0,031) e de redução da estenose em 45% (p<=0,0008). Conclusões: A LDE é capaz de concentrar-se no coração transplantado, o que possibilita o direcionamento do paclitaxel para o enxerto. O tratamento com LDE-paclitaxel reduziu acentuadamente a DVE, o que pode abrir uma nova perspectiva para o controle da doença vascular do enxerto. / Introduction: Cardiac Allograft Vasculopathy (CAV), a process involving factors of inflammatory and proliferative nature, is the leading cause of death after heart transplantation (HT), with incidence above 50% after the fifth year. It is possible that pharmacological intervention on these factors may result in inhibiting the proliferation of vascular smooth muscle cells and improves the CAV. Thus, in previous studies of this institution, paclitaxel, an antiproliferative agent used in cancer treatment, was able to recede the atheromatous lesions in rabbits with atherosclerosis induced by high cholesterol diet. In that study, paclitaxel was concentrated in the lesions using a lipid nanoparticle, similar to low density lipoprotein (LDL) but without the protein part, called LDE. Given the difficulties of the treatment of CAV in HT patients and the great importance of this disease to the success of the procedure, new therapeutic alternatives must be sought, and the use of paclitaxel associated to LDE can be an interesting route, given that the bases inflammatory and proliferation of CAV are similar to those of atherosclerotic cardiovascular disease, where the LDE-paclitaxel was efficient. Objectives: To determine whether treatment with LDE-paclitaxel reduces the incidence and degree of CAV in rabbits undergoing heterotopic heart transplantation. To analyze the biodistribution of LDE in rabbits undergoing heterotopic heart transplantation. Methods: Heterotopic HT in cervical position was performed using 21 New Zealand red rabbits as donors and 21 white rabbits as recipients (weight ± 3 kg). The receptors rabbits were fed regular chow with added 0.5% cholesterol and with cyclosporine A, 10 mg / kg / day orally as immunosuppressants. They were divided into two groups: one consisting of 11 animals was treated with LDE-paclitaxel at a dose of 4 mg / kg / week for 6 weeks intravenously. The other group (control) was composed of 10 animals treated with 3 ml of saline intravenously weekly for six weeks. The biodistribution of LDE was determined in four control animals, by injecting the LDE labeled with radioactive cholesteryl ether 24 h before sacrifice, followed by radioactivity count in the hearts and other tissues after lipid extraction. After sacrificing the animals, we excised the native and transplanted hearts for histological staining with H / E and Verhoeff-van Gieson. The cross-sectional area of the coronary arteries was estimated by measuring the internal elastic lamina and the lumen area. The percentage of stenosis was calculated from the difference between the area of the vessel lumen and the area of internal elastic lamina. Statistical analysis with ANOVA and T test with p value <= 0.05 was considered significant. Results: The uptake of LDE for the transplanted heart was almost fourfold higher than in the native heart (p<=0.0001). In animals treated with LDE-paclitaxel, there was a dramatic improvement in the status of the coronary arteries of the transplanted hearts, indicating by a marked increase of three times of the vascular lumen area (p<=0.031) and reduction of stenosis in 45% (p<=0.0008). Conclusions: The LDE is able to concentrate on the transplanted heart, which enables the targeting of paclitaxel to the graft. Treatment with LDE-paclitaxel markedly reduced CAV in the transplanted heart, which may open a new perspective for control of Cardiac Allograft Vasculopathy.

A LDE é uma nanoemulsão rica em colesterol com composição semelhante às lipoproteínas naturais. Devido a sua capacidade de ligação aos receptores da lipoproteína de baixa densidade (LDL) cuja expressão é aumentada em células neoplásicas, a LDE pode ser usada como veículo de agentes quimioterápicos concentrando os mesmos no tecido tumoral. A base racional da quimioterapia combinada é utilizar medicamentos que atuem em diferentes partes dos processos metabólicos da célula, aumentando dessa forma a probabilidade de destruição de uma maior quantidade de células tumorais. O principal fator limitante do uso combinado dos quimioterápicos paclitaxel e etoposídeo é o efeito mielossupressor. O direcionamento específico do fármaco às células tumorais promovido pela LDE, tornaria possível a terapia antitumoral combinada LDE-oleato de paclitaxel e LDEoleato de etoposídeo, sem produzir os efeitos colaterais observados com o uso combinado das formulações comerciais. O presente estudo tinha como objetivo avaliar os efeitos da terapia antitumoral combinada LDE-oleato de paclitaxel e LDEoleato de etoposídeo em comparação com a terapia dos respectivos fármacos isoladamente, bem como com a terapia combinada do paclitaxel e etoposídeo comerciais. A atividade antitumoral foi determinada em camundongos portadores de melanoma após a administração de intraperitoneal de LDE-oleato de paclitaxel 15 mg/kg e LDE-oleato de etoposídeo 10 mg/kg. Nos grupos dos fármacos comerciais injetou-se paclitaxel 3,75 mg/kg e etoposídeo 2,5 mg/Kg, ou paclitaxel 7,5 mg/Kg e etoposídeo 5 mg/kg. Os fármacos foram administrados em dois esquemas terapêuticos: 11º, 13º, 15º; e 11°, 14°, 19° dias após a inoculação do tumor. Todos os grupos apresentaram aumento na taxa de sobrevida em comparação ao grupo controle. Por outro lado, nos grupos LDE-fármacos foi observada uma redução dos efeitos de mielossupressão, visto que as doses administradas nestes grupos foram 2 e 4 vezes maiores do que nos demais. Os tratamentos do melanoma nos dois protocolos terapêuticos mostraram-se eficazes na redução da massa tumoral, sendo seu efeito inibitório acima de 90% nos grupos LDE-fármacos e na combinação dos quimioterápicos comerciais de maior dose. O número de metástases foi menor nos grupos de combinação LDE-Fármacos. Os resultados mostraram que a terapia antitumoral combinada LDE-oleato de paclitaxel e LDE-oleato de etoposídeo foi mais eficaz que as terapias isoladas destes fármacos e que a terapia combinada com o paclitaxel e etoposídeo comerciais. / LDE is a cholesterol-rich emulsion with similar composition to the natural lipoproteins. Due to its ability of binding to the Low Density Lipoprotein (LDL) receptors and concentrate in neoplastic cells which present overexpression of these receptors, LDE may be used as vehicle to target antineoplastic drugs against cancer cells. Combined chemotherapy is a therapeutic strategy against cancer that usually uses drugs that act in different parts of cells metabolism, increasing the chances of destruction of the cancer cells. In addition, adverse effects can be reduced when combining agents with different toxicities at lower doses than the usual in single therapy. The major limiting factor in combining the chemotherapeutic agents paclitaxel and etoposide is their side effects such as leukopenia, thrombocytopenia and anemia. The ability of LDE to carry the drug into the cell may bring a strong possibility of combining LDE- paclitaxel oleate and LDE-etoposide oleate without producing the toxic effects observed in the combined use of the commercial formulations of these drugs. The current study was designed to evaluate the effects of combined antitumoral therapy of LDE- paclitaxel oleate and LDE-etoposide oleate in comparison to the combination of commercial paclitaxel and etoposide formulations and to the single therapy with the same LDEagents. Antitumoral activity was determined in melanoma-bearing mice after injection of LDE-paclitaxel oleate 15 mg/kg and LDE-etoposide oleate 10 mg/kg, or commercial paclitaxel 3.75 mg/kg and etoposide 2.5 mg/kg, or commercial paclitaxel 7,5 mg/kg and etoposide 5 mg/kg. Drugs were administered in two protocols: 11º, 13º, 15º; and 11°, 14°, 19° days after tumor implantation. All groups had an increase in the survival rate in comparison to the control group, however LDE combination groups showed reduction in the bone marrow toxicity, since the doses used were 2 and 4 fold greater that in the commercial drugs groups. The tumor growth inhibition rate was greater in both LDE-drugs combination groups and in the higher dosage of paclitaxel and etoposide combination (over 90% in comparisson to the control). There were also great reduction of metastatic nodes in LDE-drugs combination groups in comparison to the commercial drugs combination groups. Our results showed that the antitumor combined therapy of LDE-paclitaxel oleate and LDE-etoposide oleate was more effective than the therapies with LDE-paclitaxel oleate and LDE-etoposide oleate alone, and the combined therapy of commercial paclitaxel and etoposide formulations.

Em estudos anteriores, mostramos que uma nanoemulsão artificial (NEm) de composição semelhante à da lipoproteína de baixa densidade se liga a receptores de lipoproteínas de baixa densidade após sua injeção na corrente sanguínea. Como tais receptores estão superexpressos em células com altas taxas de proliferação, como ocorre no cancer e na aterosclerose, a NEm pode ser utilizada como veículo para direcionar drogas a estas células, diminuindo sua toxicidade e aumentando sua ação farmacológica. Recentemente, reportamos que a associação de um derivado do agente antiproliferativo paclitaxel, o oleato de paclitaxel (OPTX) à NEm reduziu em 60% a área lesionada de aortas de coelhos submetidos à dieta rica em colesterol. Neste estudo, testamos o efeito sinérgico da terapia combinada do OPTX-NEm com um derivado do metotrexato, o di-dodecil metotrexato (DMTX), também associado à NEm. O MTX, além de sua ação antiproliferativa, também possui propriedades imunossupressoras. Coelhos machos da raça Nova Zelândia foram submetidos à dieta enriquecida com 1% de colesterol durante 8 semanas. A partir da quinta semana de consumo da dieta, 8 animais foram injetados semanalmente com solução salina por via endovenosa (grupo controle) e 8 receberam o tratamento combinado de OPTX-NEm (4mg/Kg) com DMTX-NEm (4mg/Kg), por 4 semanas. Ao final das 8 semanas, os animais foram sacrificados. As aortas dos animais foram retiradas, abertas longitudinalmente, fixadas em formalina tamponada a 10% e coradas com Escarlate R para a análise macroscópica da lesão. Os arcos aórticos foram seccionados em fragmentos de 5mm, embebidos em parafina e os cortes realizados foram corados com hematoxilina-eosina, para a determinação da área das camadas íntima e média. O tratamento combinado de OPTX-NEm com DMTX-NEm reduziu a área das lesões em 82%, em comparação ao grupo controle, e a razão da área da lesão/área total diminuiu de 0,82±0,08 para 0,08±0,06 (p<0,01). Por meio das avaliações da variação do consumo de ração, peso corporal e contagem de leucócitos totais (p>0,05), pode-se afirmar que os tratamentos não apresentaram toxicidade significativa, exceto pela queda na contagem de eritrócitos (p<0,05). Como conclusão, a quimioterapia combinada de OPTX e DMTX associados à NEm como veículo mostrou-se eficaz na redução da área de lesão aterosclerótica em coelhos e a toxicidade relacionada aos fármacos foi nitidamente reduzida. / In previous studies we have shown that an artificial nanoemulsion (NEm) that resemble LDL composition are taken-up by LDL receptors after injection into the bloodstream. As those receptors are upregulated in cells with higher proliferation rates, as occurs in cancer and atherosclerosis, NEm can be used as vehicle to direct drugs against those cells, diminishing toxicity and increasing pharmacological action. Recently, we reported that association of antiproliferative agent paclitaxel derivative, paclitaxel oleate (OPTX) to NEm reduced by 60% the lesion area of cholesterol-fed rabbits. In this study, the combined chemotherapy of OPTX-NEm with a methotrexate derivative, di-dodecil methotrexate (DMTX), also associated with NEm, was tested for synergistic effects. MTX, besides antiproliferative action, has also immunosuppressant properties. Male New Zealand rabbits were fed a 1% cholesterol diet for 60 days. Starting from day 30, 8 animals were treated with 4 weekly I.V. saline solution injections (control group) and 8 with combined OPTX-NEm (4 mg/kg) plus DMTX-NEm (4 mg/kg) for additional 30 days. On day 60, the animals were sacrificed for analysis. Aorta was excised, open longitudinally, placed in 10% buffered formalin and stained in Scarlet R for lesion macroscopic analysis. Segments of 5mm of the aortic arch were embedded in paraffin and sections were taken and stained in hematoxylin-eosin for intima and media area measurement. In comparison with controls, treatment with combined OPTX-NEm plus DMTX-NEm reduced the lesion area by 82% and the lesion/total area ratio was decreased from 0,82±0,08 to 0,08±0,06 (p<0.01). Except for decrease in erythrocyte count (p<0.05), treatments were devoid of significant toxicity, as evaluated by food intake, body weight and leucocyte count (p>0.05). In conclusion, this novel approach consisting in combined chemotherapy of OPTX and DMTX using NEm as a drug-targeting vehicle showed effective lesion area regression in rabbits and marked toxicity reduction.

O câncer de mama é o tipo de câncer mais comum entre as mulheres e a sobrevivência de pacientes por ele acometidos está aumentando graças a diversas novas abordagens relacionadas ao seu diagnóstico precoce e a tratamentos mais eficientes. A enzima indoleamina- 2,3 dioxigenase (IDO) é expressa por diversas células e também por células tumorais. Esta enzima atua inibindo a proliferação de linfócitos T, comprometendo a atividade citotóxica do mesmo. O 1-metil-DL-triptofano (1MT) é um inibidor competitivo da IDO, que bloqueia seu efeito imunossupressor e poderia cooperar com a quimioterapia na regressão de tumores. Por este motivo, além de evidenciar a expressão da IDO em células tumorais mamárias em tecido e em cultivo, este trabalho também teve como objetivo verificar o efeito &ldquo;in vitro&rdquo; da associação do 1-metil-DL-triptofano (1MT) ao quimioterápico paclitaxel (taxol&reg;), como método de atenuação no crescimento tumoral. Acredita-se que isto possibilitaria a restauração da capacidade de proliferação dos linfócitos T e de sua capacidade de resposta citotóxica. Os resultados demonstraram que a IDO é expressa no tecido mamário, com alta concentração no estroma tumoral. Os cultivos suplementados mostraram que as diferenças mais significativas na expressão da IDO foram observadas no grupo tratado com paclitaxel associado ao 1-metil-DL-triptofano após suplementação contínua com os fatores mencionados, onde houve redução de 12,06% para 3,56% na expressão da enzima. Dessa forma pode-se sugerir que esta associação foi mais eficaz na contenção dessa expressão o que poderia levar à uma restauração da capacidade de resposta celular dos linfócitos T contra o tumor mamário. Tal resultado poderia colaborar no desenvolvimento de uma nova estratégia terapêutica no tratamento de pessoas afetadas pelo câncer de mama / Breast cancer is the most common type of cancer among women and the survival of patients affected by it is increasing, mainly dueto several new approaches in early diagnosis and more effective treatments. The enzyme indoleamine- 2,3 - dioxygenase (IDO) is expressed on many cells and also on tumor cells. This enzyme acts by inhibiting the proliferation of T lymphocytes, thus compromising their cytotoxic activity. The 1-methyl-DL-tryptophan (1MT) is a competitive inhibitor of IDO, which blocks its immunosuppressive effect and could collaborate with chemotherapy in tumor regression. Thus, besides highlighting the expression of IDO in tumor cells in mammary tissue and culture, this study also aimed to determine the &quot;in vitro&quot; effect of the association of 1-methyl-DL-tryptophan (1MT) and paclitaxel (Taxol&reg;) chemotherapy, as an attenuation approach to tumor growth. It is believed that it would allow the restoration of T-lymphocytes proliferation capability and their cytotoxic response. Results showed that IDO is expressed in breast tissue with a high concentration in the tumor stroma. The supplemented cultures showed that the most significant differences in the expression of IDO were observed in the group treated with paclitaxel associated with 1-methyl-DL-tryptophan continuous supplementation, reducing the enzyme expression from 12.06% to 3.56%. Therefore, it may be suggested that this association was more effective in reducing IDO expression and such outcome could collaborate in developing a new therapeutic strategy for breast cancer treatment

La détermination de la conformation d’une petite molécule liée à sa cible biologique nous permet de concevoir des drogues de propriété biologique améliorée. Cette détermination peut être difficile dû aux limitations techniques, comme indiqué par le débat sur la conformation de microtubule-lié d’une drogue anticancéreuse – paclitaxel. Les études utilisant la cristallographie des rayons X et la RMN du liquide ne peut pas fournir les informations détaillées sur la conformation espérée. La RMN du solide est un choix raisonnable en mesurant précisément des distances interatomiques de la molécule, et le marquage sélectif au tritium permet de mesurer une distance longue jusqu’à 14,4 Å avec une précision haute grâce au rapport gyromagnetique élevé de ce noyau. Aucune modification structurale n’a été rendue par le marquage au tritium. Ainsi notre sujet ayant pour l’objectif de déterminer la conformation bioactive du paclitaxel comporte la synthèse des 6 isotopomères de paclitaxel ditritiés sur les sites particuliers, suivie par la préparation des complexes de microtubule-paclitaxel marqué. L’analyse de RMN du tritium à l’état solide fournira les distances clés pour la détermination. 2 isotopomères ont été synthétisés par tritier le paclitaxel dibromé et coupler la baccatine tritiée et la chaîne latérale tritiée, respectivement. La stratégie synthétique conçue permet de réaliser la synthèse avec un rendement généralement satisfaisant et une bonne stéréosélectivité. Différentes méthodes de tritiation ont été testées, dont un enrichissement isotopique supérieur à 92% a été obtenu. La synthèse des autres isotopomères ainsi que des complexes de microtubule-paclitaxel est en cours de réaliser dans notre laboratoire. / The determination of the conformation of small molecule bound to its biological target would facilitate people to design improved drugs. This determination can be difficult due to technical limitations, as exemplified by the long standing debate on the microtubule-binding conformation of a natural anticancer drug – paclitaxel. Previous studies using X-ray crystallography and solution-state NMR failed to furnish direct information on the expected conformation. Solid-state NMR may help in this task by providing precise interatomic distances, and the selective labeling on different sites with tritium atoms enables accurate measurement of long-range distances (up to 14.4 Å) owing to the high gyromagnetic ratio of this nucleus, without any structural modification of the molecule. So our project aiming at illustrating the bioactive conformation of paclitaxel consists the syntheses of 6 different paclitaxel isotopomers bearing a pair of tritiums at specified positions, flowing by the preparations of corresponding microtubule-labeled paclitaxel complexes. The solid-state tritium NMR analyses of these complexes would provide key distances for determining the expected conformation. Up to now, 2 paclitaxel isotopomers have been prepared from labelling the dibrominated paclitaxel precursor and from coupling the tritiated taxane rings and the tritiated side chains, respectively. The synthetic strategy allowed us to realize the syntheses in generally high yield and good stereoselectivity. Different tritiation methods have been used, from which an isotopic enrichment of higher than 92% was obtained. The syntheses of other 4 isotopomers, together with the microtubule complexes are currently underway in our lab.

INTRODUÇÃO: Sistemas nanométricos carreadores de fármacos, ao alcançarem a circulação sanguínea, se concentram em seus sítios de ação (\"drug-targeting\"), evitando tecidos saudáveis. O diâmetro médio e a polidispersidade de nanopartículas são parâmetros relevantes, pois podem influenciar no percurso pelo fluxo sanguíneo da partícula e na interação celular. A LDE, uma nanopartícula lipídica que mimetiza a lipoproteína de baixa densidade (LDL), é capaz de carrear fármacos como o quimioterápico paclitaxel para tecidos com alta taxa de proliferação celular, como por exemplo, lesões ateroscleróticas e tecidos neoplásicos. Assim, é relevante investigar a influência de diferentes tamanhos da LDE na captação celular e na eficácia terapêutica em aterosclerose experimental. OBJETIVO: Avaliar a influência de duas faixas de tamanhos da nanopartícula lipídica carreadora do quimioterápico paclitaxel (LDE-paclitaxel), na captação celular e na resposta terapêutica do tratamento da aterosclerose em coelhos submetidos à dieta rica em colesterol. MÉTODOS: A associação LDE-paclitaxel foi preparada por emulsificação por alta pressão. A separação da LDE-paclitaxel original em LDE-paclitaxel grande e LDE-paclitaxel pequena foi feita por ultracentrifugação por gradientes de densidade. Nos estudos com células endoteliais HUVEC foram avaliados citotoxicidade, internalização celular e detecção de apoptose/necrose. Para estudo em animal, foram utilizados coelhos New Zealand machos, com aterosclerose induzida por dieta, divididos em dois grupos: LDE-paclitaxel-grande (n=9) e LDE-paclitaxel-pequena (n=10). O tratamento com LDE-paclitaxel foi iniciado após 4 semanas da dieta. Aortas dos coelhos foram coletadas para análise macro e microscópica das lesões ateroscleróticas. RESULTADOS: A LDE-paclitaxel original foi caracterizada com diâmetro médio de 75nm; após a ultracentrifugação, a LDE-paclitaxel grande apresentou diâmetro médio de 83nm e a LDE-paclitaxel pequena de 40nm. Os ensaios de citotoxicidade mostraram que, após incubação por 24 horas, a LDE-paclitaxel pequena alcançou o IC50 com menor concentração que a LDE-paclitaxel grande. No ensaio de internalização, a LDE-paclitaxel pequena foi internalizada em menores concentrações e em menor tempo em comparação com as partículas da LDE-paclitaxel original ou LDE-paclitaxel grande. Nos ensaios para detecção de apoptose/necrose, LDE-paclitaxel, independentemente do tamanho, aumentou a porcentagem de células necróticas. A LDE-paclitaxel pequena também aumentou a percentagem de células apoptóticas, em comparação às outras partículas. No estudo in vivo, não houve diferença entre os tratamentos LDE-paclitaxel grande e LDEpaclitaxel pequena: a razão área de lesão/área total foi igual entre os grupos, assim como a quantificação de macrófagos e de células de músculo liso na íntima das aortas. CONCLUSÃO: O tamanho da LDE, apesar de ser um relevante parâmetro físico-químico, não influenciou no efeito antiaterosclerótico da associação LDE-paclitaxel. Portanto, em relação ao tamanho das partículas, a LDE-paclitaxel original, que possui ambas as populações, é eficienteno tratamento da aterosclerose experimental induzida por dieta rica em colesterol / INTRODUCTION: As nanometric drug carriers enter the blood circulation, they concentrate on their action sites, avoiding healthy tissue. The average diameter and polydispersity of nanoparticles are relevant parameters because they have influence on the particles course through the blood flow and on cell interaction. LDE, a lipid nanoparticle that mimics low-density lipoprotein (LDL), is capable of carrying chemotherapeutic drugs such as paclitaxel, for tissues with a high rate of cell proliferation, such as atherosclerotic lesions. Thus, it is important to investigate the influence of different sizes in the cellular uptake of LDE and therapeutic efficacy in experimental atherosclerosis. OBJECTIVE: To evaluate the influence of two size ranges of the lipid nanoparticle carrier of the chemotherapeutic drug paclitaxel (LDE-paclitaxel) in cellular uptake and therapeutic response in experimental atherosclerosis. METHODS: LDEpaclitaxel was prepared by emulsification by high energy. The separation of original-LDE-paclitaxel in large-LDE-paclitaxel particles and small-LDEpaclitaxel particles was performed by ultracentrifugation by density gradients. In studies with HUVEC endothelial cells, cytotoxicity, cell internalization and detection of apoptosis/necrosis were assessed. In in vivo study, New Zealand male rabbits, with atherosclerosis induced by cholesterol-rich diet, were divided into two groups: large-LDE-paclitaxel (n=9) and small-LDE-paclitaxel (n=10). Treatment with LDE-paclitaxel started after 4 weeks of diet. Aortas of the rabbits were collected for macroscopic and microscopic analysis of atherosclerotic lesions. RESULTS: The original-LDE-paclitaxel was characterized with an average diameter of 75nm. After ultracentrifugation, the large-LDE-paclitaxel showed average diameter of 83nm and small-LDE-paclitaxel 40nm. The cytotoxicity assay showed that, after incubation for 24 hours, small-LDE paclitaxel reached the IC50 in lower concentration than large-LDE paclitaxel. In internalization assays, small-LDE-paclitaxel was internalized in lower concentrations and shorter time as compared with the original and large particles. LDE-paclitaxel, independently of particle size, increased the percentage of necrotic cells. Small-LDE-paclitaxel was also able to increase the percentage of apoptotic cellsas compared with the original and large particles. In experimental study, there was no difference between large-LDE-paclitaxel and small-LDE-paclitaxel treatment: lesion area / total area ratio was similar between groups as well as the quantification of macrophages and smooth muscle cells of the intima of aortas.CONCLUSION: The size of the LDE, although an important physicochemical parameter, did not influence the antiatherosclerotic effect of LDE-paclitaxel. Therefore, with respect to particle size, the original-LDE-paclitaxel that has both populations is efficient to treat experimental atherosclerosis induced by a cholesterol-rich diet

A LDE é uma nanoemulsão rica em colesterol com composição semelhante às lipoproteínas naturais. Devido a sua capacidade de ligação aos receptores da lipoproteína de baixa densidade (LDL) cuja expressão é aumentada em células neoplásicas, a LDE pode ser usada como veículo de agentes quimioterápicos concentrando os mesmos no tecido tumoral. A base racional da quimioterapia combinada é utilizar medicamentos que atuem em diferentes partes dos processos metabólicos da célula, aumentando dessa forma a probabilidade de destruição de uma maior quantidade de células tumorais. O principal fator limitante do uso combinado dos quimioterápicos paclitaxel e etoposídeo é o efeito mielossupressor. O direcionamento específico do fármaco às células tumorais promovido pela LDE, tornaria possível a terapia antitumoral combinada LDE-oleato de paclitaxel e LDEoleato de etoposídeo, sem produzir os efeitos colaterais observados com o uso combinado das formulações comerciais. O presente estudo tinha como objetivo avaliar os efeitos da terapia antitumoral combinada LDE-oleato de paclitaxel e LDEoleato de etoposídeo em comparação com a terapia dos respectivos fármacos isoladamente, bem como com a terapia combinada do paclitaxel e etoposídeo comerciais. A atividade antitumoral foi determinada em camundongos portadores de melanoma após a administração de intraperitoneal de LDE-oleato de paclitaxel 15 mg/kg e LDE-oleato de etoposídeo 10 mg/kg. Nos grupos dos fármacos comerciais injetou-se paclitaxel 3,75 mg/kg e etoposídeo 2,5 mg/Kg, ou paclitaxel 7,5 mg/Kg e etoposídeo 5 mg/kg. Os fármacos foram administrados em dois esquemas terapêuticos: 11º, 13º, 15º; e 11°, 14°, 19° dias após a inoculação do tumor. Todos os grupos apresentaram aumento na taxa de sobrevida em comparação ao grupo controle. Por outro lado, nos grupos LDE-fármacos foi observada uma redução dos efeitos de mielossupressão, visto que as doses administradas nestes grupos foram 2 e 4 vezes maiores do que nos demais. Os tratamentos do melanoma nos dois protocolos terapêuticos mostraram-se eficazes na redução da massa tumoral, sendo seu efeito inibitório acima de 90% nos grupos LDE-fármacos e na combinação dos quimioterápicos comerciais de maior dose. O número de metástases foi menor nos grupos de combinação LDE-Fármacos. Os resultados mostraram que a terapia antitumoral combinada LDE-oleato de paclitaxel e LDE-oleato de etoposídeo foi mais eficaz que as terapias isoladas destes fármacos e que a terapia combinada com o paclitaxel e etoposídeo comerciais. / LDE is a cholesterol-rich emulsion with similar composition to the natural lipoproteins. Due to its ability of binding to the Low Density Lipoprotein (LDL) receptors and concentrate in neoplastic cells which present overexpression of these receptors, LDE may be used as vehicle to target antineoplastic drugs against cancer cells. Combined chemotherapy is a therapeutic strategy against cancer that usually uses drugs that act in different parts of cells metabolism, increasing the chances of destruction of the cancer cells. In addition, adverse effects can be reduced when combining agents with different toxicities at lower doses than the usual in single therapy. The major limiting factor in combining the chemotherapeutic agents paclitaxel and etoposide is their side effects such as leukopenia, thrombocytopenia and anemia. The ability of LDE to carry the drug into the cell may bring a strong possibility of combining LDE- paclitaxel oleate and LDE-etoposide oleate without producing the toxic effects observed in the combined use of the commercial formulations of these drugs. The current study was designed to evaluate the effects of combined antitumoral therapy of LDE- paclitaxel oleate and LDE-etoposide oleate in comparison to the combination of commercial paclitaxel and etoposide formulations and to the single therapy with the same LDEagents. Antitumoral activity was determined in melanoma-bearing mice after injection of LDE-paclitaxel oleate 15 mg/kg and LDE-etoposide oleate 10 mg/kg, or commercial paclitaxel 3.75 mg/kg and etoposide 2.5 mg/kg, or commercial paclitaxel 7,5 mg/kg and etoposide 5 mg/kg. Drugs were administered in two protocols: 11º, 13º, 15º; and 11°, 14°, 19° days after tumor implantation. All groups had an increase in the survival rate in comparison to the control group, however LDE combination groups showed reduction in the bone marrow toxicity, since the doses used were 2 and 4 fold greater that in the commercial drugs groups. The tumor growth inhibition rate was greater in both LDE-drugs combination groups and in the higher dosage of paclitaxel and etoposide combination (over 90% in comparisson to the control). There were also great reduction of metastatic nodes in LDE-drugs combination groups in comparison to the commercial drugs combination groups. Our results showed that the antitumor combined therapy of LDE-paclitaxel oleate and LDE-etoposide oleate was more effective than the therapies with LDE-paclitaxel oleate and LDE-etoposide oleate alone, and the combined therapy of commercial paclitaxel and etoposide formulations.

O câncer de mama é o tipo de câncer mais comum entre as mulheres e a sobrevivência de pacientes por ele acometidos está aumentando graças a diversas novas abordagens relacionadas ao seu diagnóstico precoce e a tratamentos mais eficientes. A enzima indoleamina- 2,3 dioxigenase (IDO) é expressa por diversas células e também por células tumorais. Esta enzima atua inibindo a proliferação de linfócitos T, comprometendo a atividade citotóxica do mesmo. O 1-metil-DL-triptofano (1MT) é um inibidor competitivo da IDO, que bloqueia seu efeito imunossupressor e poderia cooperar com a quimioterapia na regressão de tumores. Por este motivo, além de evidenciar a expressão da IDO em células tumorais mamárias em tecido e em cultivo, este trabalho também teve como objetivo verificar o efeito &ldquo;in vitro&rdquo; da associação do 1-metil-DL-triptofano (1MT) ao quimioterápico paclitaxel (taxol&reg;), como método de atenuação no crescimento tumoral. Acredita-se que isto possibilitaria a restauração da capacidade de proliferação dos linfócitos T e de sua capacidade de resposta citotóxica. Os resultados demonstraram que a IDO é expressa no tecido mamário, com alta concentração no estroma tumoral. Os cultivos suplementados mostraram que as diferenças mais significativas na expressão da IDO foram observadas no grupo tratado com paclitaxel associado ao 1-metil-DL-triptofano após suplementação contínua com os fatores mencionados, onde houve redução de 12,06% para 3,56% na expressão da enzima. Dessa forma pode-se sugerir que esta associação foi mais eficaz na contenção dessa expressão o que poderia levar à uma restauração da capacidade de resposta celular dos linfócitos T contra o tumor mamário. Tal resultado poderia colaborar no desenvolvimento de uma nova estratégia terapêutica no tratamento de pessoas afetadas pelo câncer de mama / Breast cancer is the most common type of cancer among women and the survival of patients affected by it is increasing, mainly dueto several new approaches in early diagnosis and more effective treatments. The enzyme indoleamine- 2,3 - dioxygenase (IDO) is expressed on many cells and also on tumor cells. This enzyme acts by inhibiting the proliferation of T lymphocytes, thus compromising their cytotoxic activity. The 1-methyl-DL-tryptophan (1MT) is a competitive inhibitor of IDO, which blocks its immunosuppressive effect and could collaborate with chemotherapy in tumor regression. Thus, besides highlighting the expression of IDO in tumor cells in mammary tissue and culture, this study also aimed to determine the &quot;in vitro&quot; effect of the association of 1-methyl-DL-tryptophan (1MT) and paclitaxel (Taxol&reg;) chemotherapy, as an attenuation approach to tumor growth. It is believed that it would allow the restoration of T-lymphocytes proliferation capability and their cytotoxic response. Results showed that IDO is expressed in breast tissue with a high concentration in the tumor stroma. The supplemented cultures showed that the most significant differences in the expression of IDO were observed in the group treated with paclitaxel associated with 1-methyl-DL-tryptophan continuous supplementation, reducing the enzyme expression from 12.06% to 3.56%. Therefore, it may be suggested that this association was more effective in reducing IDO expression and such outcome could collaborate in developing a new therapeutic strategy for breast cancer treatment