Desenvolvimento e avaliação de novas clorinas dirigidas à ALDH como alvo no cancro do endométrio

Abstract

O cancro do endométrio surge no revestimento interno do útero que compõe a camada mucosa, sendo a segunda neoplasia maligna ginecológica mais frequente nas mulheres. Atualmente, o tratamento de primeira linha para doentes com cancro do endométrio consiste em histerectomia total com anexectomia bilateral. No entanto, para doentes inelegíveis à cirurgia e o facto dos tratamentos conservadores atuais apresentarem alguma ineficácia e risco de recorrência, é emergente o desenvolvimento de novas terapêuticas conservadoras. Deste modo, a terapia fotodinâmica surge como uma alternativa, sendo uma terapia não invasiva que permite a entrega de luz direcionada. A dupla especificidade associada a esta terapia torna-a numa abordagem extremamente relevante na prática clínica pois permite minimizar danos nos tecidos circundantes. O desenvolvimento de fotossensibilizadores mais eficientes é determinante para a potencialização do efeito terapêutico da terapia fotodinâmica. Assim, o principal objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de novas clorinas de anel fundido 4,5,6,7-tetra-hidropirazolo[1,5-a]piridina incorporando grupos funcionais aldeídos (-CHO), bem como as suas formas protegidas, dirigidos à aldeído desidrogenase sobreexpressa em células estaminais do cancro do endométrio. A sobreexpressão desta enzima foi associada à resistência à quimioterapia e a um elevado potencial tumorigénico nas células estaminais do endométrio, tornando-a num alvo terapêutico potencialmente relevante.As clorinas sintetizadas no âmbito desta dissertação apresentaram as propriedades espectroscópicas adequadas para serem usadas como agentes fotossensibilizadores, pois possuem uma forte absorção na região espectral do vermelho e infravermelho próximo, entre os 650 e os 850 nm.As propriedades fotofísicas foram avaliadas em duas das clorinas sintetizadas. Neste estudo, foram determinados o espectro de absorção UV-visível, o espectro de absorção e emissão de fluorescência, e foram calculados os coeficientes de absorção molar e o rendimento quântico de fluorescência. Ambas as clorinas apresentaram um elevado coeficiente de absorção molar e um baixo rendimento quântico de fluorescência, o que sugere boas características para aplicação na terapia fotodinâmica.Os estudos biológicos foram realizados em populações de células estaminais do cancro isoladas de duas linhas celulares de cancro do endométrio, ECC-1 e RL95-2. A atividade metabólica foi avaliada através do ensaio de Alamar Blue®, de modo a avaliar a citotoxicidade e fotocitotoxicidade induzida pelas clorinas. Estes estudos permitiram inferir que ambas as clorinas sintetizadas não apresentaram citotoxicidade e que apresentaram uma ação fotodinâmica modesta.

Endometrial cancer arises in the inner lining of the uterus, which comprises the mucosal layer, and is the second most frequent gynecological malignancy in women. Currently, the first-line treatment for endometrial cancer patients consists of total hysterectomy with bilateral adnexectomy. However, due to the limited effectiveness and recurrence risk associated with current conservative treatments, as well as there being patients ineligible for surgery, the development of new conservative therapies is necessary. Thus, photodynamic therapy emerges as an alternative, being a non-invasive therapy that allows targeted light delivery. The dual specificity associated with this therapy makes it extremely relevant in clinical practice as it minimizes damage to surrounding tissues.The development of more efficient photosensitizers is crucial for enhancing this therapeutic effect. Therefore, the main objective of this work was to develop new 4,5,6,7-tetrahydropyrazolo[1,5-a]pyridine-fused chlorins incorporating aldehyde functional groups (-CHO), as well as their protected forms. The rationale behind this strategy was to target these compounds to aldehyde dehydrogenase, which is overexpressed in endometrial cancer stem cells. The overexpression of this enzyme is associated with chemotherapy resistance and a high tumorigenic potential in endometrial stem cells, making it a potentially relevant therapeutic target.The chlorins synthesized in the scope of this dissertation exhibited suitable spectroscopic properties to be used as photosensitizing agents, as they have strong absorption in the red and near-infrared spectral region, between 650 and 850 nm.The photophysical properties were evaluated for two of the synthesized chlorins. In this study, the UV-visible absorption spectrum, fluorescence absorption and emission spectrum were determined, and the molar absorption coefficients and fluorescence quantum yields calculated. Both chlorins showed a high molar absorption coefficient and a low fluorescence quantum yield, suggesting good characteristics for application in photodynamic therapy.Biological studies were conducted on populations of endometrial cancer stem cells isolated from two endometrial cancer cell lines, ECC-1 and RL95-2. Metabolic activity was assessed through the Alamar Blue® assay to evaluate the cytotoxicity and photocytotoxicity induced by the chlorins. These studies indicated that both synthesized chlorins did not exhibit cytotoxicity and showed modest photodynamic action.