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Tese

Biomimetic cell membrane-coated nanoparticles for targeted nose-to-brain delivery of a chromene-based molecule with therapeutic efficacy in glioblastoma (2025)

  • Authors:
  • Autor USP: MORENO, NATALIA SANCHEZ - IFSC
  • Unidade: IFSC
  • Sigla do Departamento: FCM
  • DOI: 10.11606/T.76.2025.tde-04022026-122354
  • Subjects: NANOPARTÍCULAS; NEOPLASIAS CEREBRAIS
  • Keywords: Biomimetic nanoparticles; Cell membrane coating; Chromene-based molecule; Entrega nariz-cérebro; Glioblastoma; Molécula baseada em cromeno; Nanopartículas biomiméticas; Nose-to-brain delivery; Recobrimento com membrana celular
  • Agências de fomento:
  • Language: Inglês
  • Abstract: O glioblastoma (GBM) é a forma mais agressiva e recorrente de câncer cerebral, caracterizado por infiltração difusa, alta heterogeneidade e resposta limitada às terapias atualmente disponíveis. Apesar dos avanços em cirurgia, radioterapia e quimioterapia com temozolomida, o prognóstico permanece desfavorável, com sobrevida média raramente ultrapassando 15 meses. A falha terapêutica decorre, em grande parte, da natureza restritiva da barreira hematoencefálica (BHE), da baixa seletividade da maioria dos agentes quimioterápicos e da notável capacidade adaptativa das células de GBM em resistir ao estresse citotóxico. Esses desafios ressaltam a necessidade urgente de novas estratégias terapêuticas capazes de atravessar barreiras biológicas, direcionar-se seletivamente às células tumorais e promover uma atividade sustentada e localizada no cérebro. Para enfrentar essas limitações, esta tese explora uma nanoplataforma biomimética que integra uma nova molécula anticancerígena derivada de cromeno (CBM) a nanopartículas de PLGA revestidas por membranas celulares, desenvolvidas para administração via rota nariz-cérebro. Neste trabalho, o CBM foi encapsulado em nanopartículas de PLGA (CBMNP) por meio do método de nanoprecipitação e, posteriormente, revestido com membranas da linhagem de glioma U87, originando as CBMNP@mU87. Essa estratégia de revestimento teve como objetivo conferir reconhecimento homotípico, evasão imune e maior interação com o tecido tumoral. A caracterizaçãofísico-química confirmou o sucesso do revestimento, evidenciado pelo aumento do diâmetro hidrodinâmico, maior índice de polidispersidade e preservação das proteínas de membrana, conforme verificado por SDS-PAGE. A funcionalização com membranas melhorou a estabilidade coloidal e modulou tanto a liberação do fármaco quanto sua permeação através da mucosa nasal em ensaios ex vivo. Estudos in vitro demonstraram que o CBMNP@mU87 preservou a potente atividade citotóxica do CBM livre, ao mesmo tempo em que apresentou melhor biocompatibilidade e redução de efeitos fora do alvo. As análises de ciclo celular e morte celular revelaram bloqueio nas fases S/G2/M e predominância de morte celular por necrose, indicando o estresse replicativo como um dos principais mecanismos de ação. Adicionalmente, a microscopia confocal e a citometria de fluxo confirmaram a internalização preferencial do CBMNP@mU87 por células de GBM, validando a vantagem de direcionamento conferida pelo recobrimento biomimético. Em esferóides 3D, as CBMNP@mU87 apresentaram maior penetração tumoral e, no ensaio em membrana corioalantóica (CAM), reduziram significativamente o crescimento tumoral e a neovascularização, destacando seu potencial para inibir tanto a progressão tumoral quanto a angiogênese. Estudos in vivo de biodistribuição confirmaram ainda a translocação bem-sucedida das CBMNP@mU87 para o cérebro após administração pela via nariz-cérebro. Esta tese estabelece uma plataforma versátil para o tratamento doglioblastoma, integrando um agente terapêutico à base de cromeno em nanopartículas biomiméticas revestidas por membranas celulares, especialmente projetadas para a entrega via nariz-cérebro. Ao combinar inovação química, mimetismo biológico e uma via de administração não invasiva, essa estratégia alia eficácia citotóxica, seletividade tumoral e viabilidade translacional. Além de representar um avanço no tratamento do GBM, os resultados ressaltam o potencial do biomimetismo de membranas celulares como uma abordagem promissora para aprimorar a entrega cerebral de novas pequenas moléculas e inspirar o desenvolvimento de nanomedicinas de precisão para doenças do sistema nervoso central
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 03.12.2025
    • Acesso à fonteAcesso à fonteDOI

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    Status:
    Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
    Versão do Documento:
    Versão publicada (Published version)
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    • ABNT

      MORENO, Natalia Sanchez. Biomimetic cell membrane-coated nanoparticles for targeted nose-to-brain delivery of a chromene-based molecule with therapeutic efficacy in glioblastoma. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-04022026-122354/. Acesso em: 02 abr. 2026.

    • APA

      Moreno, N. S. (2025). Biomimetic cell membrane-coated nanoparticles for targeted nose-to-brain delivery of a chromene-based molecule with therapeutic efficacy in glioblastoma (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-04022026-122354/

    • NLM

      Moreno NS. Biomimetic cell membrane-coated nanoparticles for targeted nose-to-brain delivery of a chromene-based molecule with therapeutic efficacy in glioblastoma [Internet]. 2025 ;[citado 2026 abr. 02 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-04022026-122354/

    • Vancouver

      Moreno NS. Biomimetic cell membrane-coated nanoparticles for targeted nose-to-brain delivery of a chromene-based molecule with therapeutic efficacy in glioblastoma [Internet]. 2025 ;[citado 2026 abr. 02 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76133/tde-04022026-122354/

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