Assessment of potential anti-tumour agents for photodynamic therapy

Abstract

Atualmente, um dos cancros mais incidentes e mortíferos, no homem, é o cancro da próstata. O tratamento utilizado para este tipo de cancro é eficaz e com elevadas taxas de sucesso quando este é detetado precocemente. Contudo, quando a sua deteção ocorre num estadio mais avançado, as opções de tratamento existentes apresentam efeitos secundários que devem ser tidos em conta na decisão terapêutica. A terapia fotodinâmica (PDT) é uma metodologia emergente no tratamento de diversas doenças oncológicas, entre outras aplicações, que se baseia na utilização combinada de uma molécula fotossensibilizável, luz e oxigénio que, quando atuam em conjunto, são capazes de gerar espécies reativas de oxigénio citotóxicas no tecido alvo. Reconhecendo esta potencialidade, este estudo pretendeu avaliar o potencial fotodinâmico de quatro novos fotossensibilizadores de tipo porfirínico (PS4a, PS4b, PS5a e PS5b). Os derivados testados apresentam na sua estrutura, para além do macrociclo porfirínico, uma unidade uracilo fundido com unidades glicosidicas ligada ao macrociclo na posição beta-pirrólica. Os derivados PSXa e PSXb apresentam, respetivamente, unidades de xilose e galactose quer protegidas (PS4) quer desprotegidas (PS5). A atividade citotóxica destes novos derivados foi testada em células isoladas de um carcinoma da próstata (PC3) e numa linhagem celular prostática não tumoral (PNT-2). Este estudo, in vitro, foi feito tanto na presença como na ausência de luz. Os resultados obtidos indicam diferentes perfis de citotoxicidade para os compostos analisados para ambas as linhas celulares. Assim, de todos os compostos testados, o PS4b foi aquele que apresentou fototoxicidade nas células tumorais da próstata não afetando as células não tumorais nas concentrações estudadas. Os restantes derivados ou apresentam citotoxicidade e fototoxicidade para ambas as linhas celulares testadas (PS4a e PS5a) ou são particularmente tóxicos para as células não tumorais (PS5b). Assim sendo, podemos concluir pela avaliação da citotoxicidade e fototoxicidade do derivado PS4b que este apresenta propriedades biológicas promissoras revelando-se um potencial candidato a ser utilizado como agente fotossensibilizador para tratamento por PDT do cancro da próstata, se utilizado nas condições adequadas.

Currently, one of the most incident and deadly cancers, in men, is prostate cancer. The treatment used to this type of cancer is efficient and with high success rates when early detected. However, when the detection occurs in a more advanced stage, the existing treatment options have side effects that must be considered in the therapeutic decision. Photodynamic therapy (PDT) is an emerging approach in the treatment of various oncological diseases, and other applications, based on the combined use of a photosensitizer molecule, light and oxygen which, when acting together, are able to generate cytotoxic reactive oxygen species (ROS) in the target tissue. Recognizing this potential, this study aimed to evaluate the photodynamic potential of four new porphyrinic type photosensitizers (PS4a, PS4b, PS5a and PS5b). The tested derivatives are porphyrins bearing in its beta-pyrrolic positions fused uracils containing a sugar moiety. The derivatives PSXa (xylose) and PSXb (galactose) contain their sugar units protected (PS4) or unprotected (PS5). The cytotoxic activity of these new derivatives was tested in isolated cells from prostate carcinoma (PC3) and from a non-tumour prostate cell line (PNT-2). This study, in vitro, has been done both in the presence and absence of light. The results point out different cytotoxicity profiles for the tested compounds for both cell lines. Thus, the PS4b showed phototoxicity in prostate tumour cells without affecting non-tumour cells, at the studied concentrations. The remaining derivatives or possessed cytotoxicity and phototoxicity for both cell lines tested (PS4a and PS5a) or were particularly toxic to non-tumour cells (PS5b). Therefore, we can conclude by the cytotoxicity evaluation and phototoxicity that PS4b shows promising biological properties revealing to be a potential candidate to be used as a photosensitizer for the prostate cancer PDT treatment, if used under the right conditions.