Reports of Internship and Monograph entitled "Polymeric Nanoparticles for Ocular Gene Therapy"

Abstract

Com o avanço da medicina e das tecnologias da saúde, a terapia génica tem demonstrado, cada vez mais, o seu potencial no tratamento de doenças genéticas hereditárias e adquiridas. Este tipo de patologias tem por base mutações nos genes que comprometem as mais variadas funções fisiológicas e originam doenças que, atualmente, ainda têm pouca esperança de tratamento por um longo período de tempo com sucesso. Posto isto, surge a necessidade de criar formulações seguras e eficazes, que consigam entregar às células-alvo, agentes terapêuticos capazes de modificar a expressão génica, regredindo a doença. As doenças oftálmicas apresentam-se como um potencial alvo para este tipo de terapia. Estes agentes terapêuticos referidos são baseados em ácidos nucleicos e podem ser entregues às células através de vetores virais e não-virais. Apesar da sua eficácia na transfecção, os primeiros têm um perfil de segurança preocupante, o que compromete o seu uso, enquanto os segundos podem ser manipulados de forma a possuírem um melhor perfil de segurança, permitindo uma terapia de sucesso. Entre as formulações que têm sido mais estudadas, as nanopartículas poliméricas, produzidas a partir de uma grande variedade de polímeros, como PLGA, PEI, Quitosano, PLL, entre muitos outros, têm demonstrado ser bastante promissoras como vetores não-virais usados em terapia génica.Ao longo deste trabalho vão ser apresentadas algumas destas nanopartículas, a suaestrutura, as suas limitações, principais características e o seu potencial no tratamento de doenças genéticas que afetam o olho, assim como algumas estratégias usadas para aumentar o sucesso da terapia, que podem ser efetuadas no plasmídeo ou diretamente nas nanopartículas.

With the advancement of medicine and health technologies, gene therapy has shown an enormous potential for the treatment of hereditary and acquired genetic diseases. This type of pathologies is based on mutations in genes that compromises physiological functions and lead to diseases which, currently, have limited successful treatment. Safe and effective formulations that can deliver to the target cells, therapeutic agents capable of modifying gene expression and, thereby, regress the disease are therefore needed. Ophthalmic diseases are a great target for this type of therapy. These therapeutic agents are based in nucleic acids and can be delivered into the cells by viral and non-viral vectors. Although their effective transfection, the firsts have a worrying safety profile that compromise their use, while the seconds can be manipulated to have an improved safety profile, allowing the success of the therapy. Among the most studied non-viral formulations, the polymeric nanoparticles, composed of a large variety of polymers such as PLGA, PEI, Chitosan, PLL and many others have shown to be promising as vectors in gene therapy.This work offers an update on the advances of polymeric nanoparticles, their structure, their limitations, main features and their potential use for the treatment of genetic diseases that affect the eye, based on genetic mutations, as well as some strategies to increase therapy success, which can be made into the plasmid or directly into the nanoparticles.