Development and Characterization of PLGA Nanoparticles Containing 17-DMAG, an Hsp90 Inhibitor.

Leishmaniasis is a spectrum of neglected tropical diseases and its cutaneous form (CL) is characterized by papillary or ulcerated skin lesions that negatively impact patients' quality of life. Current CL treatments suffer limitations, such as severe side effects and high cost, making the search for new therapeutic alternatives an imperative. In this context, heat shock protein 90 (Hsp90) could present a novel therapeutic target, as evidence suggests that Hsp90 inhibitors, such as 17-Dimethylaminoethylamino-17-Demethoxygeldanamycin (17-DMAG), may represent promising chemotherapeutic agents against CL. As innovative input for formulation development of 17-DMAG, nano-based drug delivery systems could provide controlled release, targeting properties, and reduced drug toxicity. In this work, a double emulsion method was used to develop poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA) nanoparticles containing 17-DMAG. The nanoparticle was developed using two distinct protocols: Protocol 1 (P1) and Protocol 2 (P2), which differed concerning the organic solvent (acetone or dichloromethane, respectively) and procedure used to form double-emulsions (Ultra-Turrax® homogenization or sonication, respectively). The nanoparticles produced by P2 were comparatively smaller (305.5 vs. 489.0 nm) and more homogeneous polydispersion index (PdI) (0.129 vs. 0.33) than the ones made by P1. Afterward, the P2 was optimized and the best composition consisted of 2 mg of 17-DMAG, 100 mg of PLGA, 5% of polyethylene glycol (PEG 8000), 1.5 mL of the internal aqueous phase, 1% of polyvinyl alcohol (PVA), and 4 mL of the organic phase. Optimized P2 nanoparticles had a particle size of 297.2 nm (288.6-304.1) and encapsulation efficacy of 19.35% (15.42-42.18) by the supernatant method and 31.60% (19.9-48.79) by the filter/column method. Release kinetics performed at 37°C indicated that ~16% of the encapsulated 17-DMAG was released about to 72 h. In a separate set of experiments, a cell uptake assay employing confocal fluorescence microscopy revealed the internalization by macrophages of P2-optimized rhodamine B labeled nanoparticles at 30 min, 1, 2, 4, 6, 24, 48, and 72 h. Collectively, our results indicate the superior performance of P2 concerning the parameters used to assess nanoparticle development. Therefore, these findings warrant further research to evaluate optimized 17-DMAG-loaded nanoparticles (NP2-17-DMAG) for toxicity and antileishmanial effects in vitro and in vivo.

Assessing Amphotericin B polymeric nanoparticles' toxicity through Zebrafish FET test (OECD Test Guideline 236) / Avaliação da toxicidade de nanopartículas poliméricas seguindo as diretrizes do OECD TG 236 - teste de toxicidade aguda em embrião de peixe

As nanopartículas poliméricas (NPPs) têm atraído a atenção da indústria farmacêutica devido a características como a construção de modelos de liberação controlada, melhoria da biodisponibilidade e redução de efeitos adversos. A utilização do zebrafish (Danio rerio) como modelo animal para estudos toxicológicos tem aumentado nos últimos anos, e o teste de toxicidade aguda em embriões de peixes (FET), tem sido amplamente difundido, devido à rapidez na obtenção de dados e à possibilidade de estimar a DL50 para futuros testes em mamíferos. Objetivo: Investigar a toxicidade de NPPs de policaprolactona (PCL) e poli (ácido lático) (PLA). Metodologia: O teste FET foi realizado seguindo as diretrizes estabelecidas no OECD TG 236. As suspensões de NPPs foram diluídas nas concentrações desejadas com solução de meio embriônico E3. Foram utilizados 20 embriões fertilizados para cada concentração testada e também para o controle negativo. As concentrações testadas foram 4 µg/mL; 8 µg/mL; 16 µg/ml; 32 µg/ml; e 64 µg/ml. Ao final de 120 horas, os animais foram contidos em uma gota de carboximetilcelulose (CMC) a 6%, em lâmina para microscopia, com a finalidade de serem fotografados e filmados por 10 segundos. Foi construída uma escala de pontuação de 0 a 4, onde zero significa nenhuma alteração morfológica aparente; 1 representa uma alteração morfológica não letal; 2 simboliza duas alterações morfológicas não letais; 3 corresponde a mais de duas alterações morfológicas não letais; e 4 significa morte ou presença de alterações incompatíveis com a vida determinadas no guia 236. Adicionalmente, também foram realizadas medidas de tamanho corporal, diâmetro dos olhos e batimentos cardíacos por minuto (bpm). Resultados: Os grupos expostos às NPPs apresentaram óbito e/ou malformações como ausência de somitos, edema pericárdico, atraso no desenvolvimento e ausência de insuflação da bexiga natatória, porém, sem diferir estatisticamente do controle negativo. Nas análises de bpm, tamanho corporal e diâmetro ocular, as larvas também não apresentaram diferenças estatísticas em relação ao controle negativo. Conclusão: Em relação à segurança das NPPs testadas, pode-se concluir que eles se mostraram seguros, pois não apresentaram diferenças estatísticas em relação ao grupo controle em nenhuma das concentrações testadas e em nenhum dos parâmetros avaliados.