Nanocarriers applied to the treatment of breast cancer

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i10.18966

Keywords:

Nanoparticle; Treatment; Breast neoplasms.

Abstract

Objective: Evaluate the implications of using nanocarriers in the treatment of breast cancer. Methods: Literature review based in guidelines contained in Preferred Reporting Items for Systematic reviews and Meta-analyses (PRISMA), using these databases: PubMed and Biblioteca Virtual em Saúde, using the key words: “nanoparticles” AND “treatment” AND “breast cancer”. Nineteen articles, written in English, that met the inclusion criteria, were selected. Results: Given the findings on the selected studies, it was perceived a low toxicity on healthy cells and the capacity to direct nanoparticles to the tumor site. Conclusion: The present study allowed the comprehension of the efficacy of de drugs carried on the different nanoparticles, intending to reduce the tumoral cells and minimize the toxicity, with specific liberation of drugs on tumor site.

Author Biographies

Marina Galdino da Rocha Pitta, Universidade Federal de Pernambuco

Possui Graduação em Ciências Farmacêuticas pela Universidade Federal de Pernambuco (2008), Mestrado em Inovação Terapêutica pela Universidade Federal de Pernambuco (2010) e Doutorado em Inovação Terapêutica pela Universidade Federal de Pernambuco (2012). Tem experiência na área de Farmácia e Química, com ênfase em Química Medicinal e Química Analítica, atuando principalmente nos seguintes temas: Cromatografia Líquida acoplada a Espectrometria de Massas (LC-MS), Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC), Infravermelho (IR), Ultravioleta (UV), Cromatografia Gasosa acoplada a Espetrometria de Massas (GC-MS), Difratometria de Raios X (XRD), desenho e síntese de moléculas das séries imidazolidina, tiazolidina, quinolina e acridina, e seus análogos estruturais bioisósteros, identificação de marcadores fitoquímicos. Atualmente é Líder do Laboratório de Planejamento e Síntese de Fármacos (LPSF), Responsável da Central Analítica do Núcleo de Pesquisa em Inovação Terapêutica Suely Galdino e integrante do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para Inovação Farmacêutica (INCT_if). É integrante do Núcleo de Pesquisa em Inovação Terapêutica Suely Galdino (NUPIT SG), cujos esforços concentram-se na descoberta, desenvolvimento e inovação de fármacos e medicamentos anticâncer, neuroativos, anti-hipertensivos, antidiabéticos, antiinflamatórios, analgésicos e antiparasitários, e no desenvolvimento de métodos analíticos e rotas sintéticas e de fármacos genéricos de interesse para o Sistema Único de Saúde (SUS).

Rhuann Pontes dos Santos Silva, Universidade Católica de Pernambuco

Atualmente é coordenador geral da Comissão Local de Estágios e Vivências, membro projetista do Diretório Acadêmico Josué de Castro e monitor de Histologia II na Universidade Católica de Pernambuco. É estagiário do Hospital da Restauração na Unidade de Trauma e ambulatório de Nervos Periféricos. Membro da organização Walter E.Dandy Neurosurgical Student Club Brazil, do grupo de estudos Neurosurgery Now reconhecida pela ABNc e ligante da Liga Acadêmica Baiana de Neurologia. Tem experiência na participação da equipe de Robótica, levando projetos de pesquisas às etapas nacionais do Torneio mundial FIRST LEGO LEAGUE e Olimpíada do Conhecimento.

Guilherme Victor Santos Alves, Universidade Católica de Pernambuco

Discente de medicina da Universidade Católica de Pernambuco.

Isabella Carla Barbosa Lima Angelo, Universidade Católica de Pernambuco

Discente de medicina da Universidade Católica de Pernambuco.

Joana Martins de Souza, Universidade Católica de Pernambuco

Discente de medicina da Universidade Católica de Pernambuco. Monitora de Anatomia II e estágio no setor da neurocirurgia do Hospital Metropolitano Pelópidas Silveira.

João Ricardo Caldas Pinheiro Pessôa, Universidade Católica de Pernambuco

Discente de medicina da Universidade Católica de Pernambuco e ligante da Liga Acadêmica de Neurocirurgia da Universidade Católica de Pernambuco.

Jordy Silva de Carvalho, Universidade Católica de Pernambuco

Estudante de graduação do curso de Medicina da Universidade Católica de Pernambuco (UNICAP). Possui grande interesse na área de nanopartículas aplicadas à Medicina, fazendo parte do Núcleo de Pesquisa em Inovação Terapêutica (NUPIT SG), atuando no projeto PIBIC de "Desenvolvimento de sistemas terapêuticos anticâncer baseados na complexação do composto tiazacridínico AA-6 em ciclodextrinas" no Laboratório de Nanodispositivos Nanoestruturados da Universidade Federal de Pernambuco - UFPE.

Maria Keyllane Vasconcelos de Miranda, Universidade Católica de Pernambuco

Discente de Medicina, monitora da disciplina de Semiologia Médica II e representante de classe da Universidade Católica de Pernambuco. Ligante da Liga Acadêmica de Humanização do Cuidado em Saúde da Pontifícia Universidade Católica do Paraná - PUCPR.

Manuela Barbosa Rodrigues de Souza, Universidade Católica de Pernambuco

Doutora em Ciências Biológica (2013), mestre em Ciências Biológicas (2010), ambos pela Universidade Federal de Pernambuco, e graduada em Bacharelado em Ciências Biológicas (2006), pela Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE). Pós-doutorado no Laboratório de Polímeros Não Convencionais do Departamento de Física da Universidade Federal de Pernambuco, com o trabalho voltado para o aperfeiçoamento de materiais e técnicas envolvidas com o uso da Plataforma ELINOR em testes de diagnóstico rápido de doenças de origem genética ou infecciosa e em ensaios para determinação da potabilidade da água.Atualmente, concluído em 2014; Pós-Doutorado no Departamento de Genética, concluído em 2015. Quinze anos de experiência em pesquisa clínica e básica (biologia molecular, bioinformática, biotecnologia, imunofluorescência, genotipagem, microscopia de fluorescência, exoma, genome-wide association study, doenças neurogenéticas e doenças infectocontagiosas). Também possui experiência em Fitossanidade e controle biológico de pragas. Atualmente, é professora da Universidade Católica de Pernambuco (UNICAP), Centro de Ciências Biológicas e da Saúde. Membro do Comitê de Ética em Pesquisa, Membro da Comitê de Ética em Uso de Animais da UNICAP. Membro do Colegiado do Curso de Medicina da UNICAP. Editor Chefe da Revista Arquivos de Ciência e Saúde da UNICAP e revisor da Revista Brasileira de Saúde Materna Infantil.

References

Abazari, R., Mahjoub, A. R., Ataei, F., Morsali, A., Carpenter-Warren, C. L., Mehdizadeh, K., & Slawin, A. M. (2018). Chitosan immobilization on bio-MOF nanostructures: a biocompatible pH-responsive nanocarrier for doxorubicin release on MCF-7 cell lines of human breast cancer. Inorg Chem, 57(21), 13364-13379.

Akbarzadeh, I., Shayan, M., Bourbour, M., Moghtaderi, M., Noorbazargan, H., Eshrati Yeganeh, F., ... & Tahriri, M. (2021). Preparation, Optimization and In-Vitro Evaluation of Curcumin-Loaded Niosome@ calcium alginate nanocarrier as a new approach for breast cancer treatment. Biology, 10(3), 173-200.

Azandaryani, A. H., Kashanian, S., & Derakhshandeh, K. (2017). Folate conjugated hybrid nanocarrier for targeted letrozole delivery in breast cancer treatment. Pharm Res, 34(12), 2798-2808.

Bahrami, B., Hojjat-Farsangi, M., Mohammadi, H., Anvari, E., Ghalamfarsa, G., Yousefi, M., & Jadidi-Niaragh, F. (2017). Nanoparticles and targeted drug delivery in cancer therapy. Immunol Lett, 190, 64-83.

Draz, M. S., Fang, B. A., Zhang, P., Hu, Z., Gu, S., Weng, K. C., ... & Chen, F. F. (2014). Nanoparticle-mediated systemic delivery of siRNA for treatment of cancers and viral infections. Theranostics, 4(9), 872-892.

Estrela, C. (2018). Metodologia científica: ciência, ensino, pesquisa. Artes Médicas.

INSTITUTO NACIONAL DO CÂNCER. Câncer de mama, 2021. Disponível em: https://www.inca.gov.br/tipos-de-cancer/cancer-de-mama. Acesso em: 29 abr. 2021.

Jones, S. E. (2008). Metastatic breast cancer: the treatment challenge. Clin. Breast cancer, 8(3), 224-233.

Kobylinska, L., Patereha, I., Finiuk, N., Mitina, N., Riabtseva, A., Kotsyumbas, I., ... & Vari, S. G. (2018). Comb-like PEG-containing polymeric composition as low toxic drug nanocarrier. Cancer nanotechnol, 9(1), 1-13.

Kumar, P., Paknikar, K. M., & Gajbhiye, V. (2018). A robust pH-sensitive unimolecular dendritic nanocarrier that enables targeted anti-cancer drug delivery via GLUT transporters. Colloid Surface B, 171, 437-444.

Kumari, P., Muddineti, O. S., Rompicharla, S. V. K., Ghanta, P., BBN, A. K., Ghosh, B., & Biswas, S. (2017). Cholesterol-conjugated poly (D, L-lactide)-based micelles as a nanocarrier system for effective delivery of curcumin in cancer therapy. Drug Deliv, 24(1), 209-223.

Lamb, R., Bonuccelli, G., Ozsvári, B., Peiris-Pagès, M., Fiorillo, M., Smith, D. L., Bevilacqua G., Mazzanti, C. M., McDonnel, L. A., Naccarato, A. G., Chiu, M., Wynne, L., Martinez-Outschoorn, U. E., Sotgia, F., & Lisanti, M. P. (2015). Mitochondrial mass, a new metabolic biomarker for stem-like cancer cells: Understanding WNT/FGF-driven anabolic signaling. Oncotarget, 6(31), 30453-71.

Li, Y., Li, X., Lu, Y., Chaurasiya, B., Mi, G., Shi, D., Chen, D., Webster, T. J., Tu, J., & Shen, Y. (2020). Co-delivery of Poria cocos extract and doxorubicin as an ‘all-in-one’nanocarrier to combat breast cancer multidrug resistance during chemotherapy. NBM, 23, 938-941.

Lu, J., Steeg, P. S., Price, J. E., Krishnamurthy, S., Mani, S. A., Reuben, J., Cristofanilli, M., Dontu, G., Bidaut, L., Valero, V., N. Hortobagyi, G., & Yu, D. (2009). Breast cancer metastasis: challenges and opportunities. Cancer Res, 69(12), 4951-4953

Ma, H., Yang, X., Ke, J., Wang, C., Peng, L., Hu, F., & Yuan, H. (2020). Smart assembled human serum albumin nanocarrier enhanced breast cancer treatment and antitumor immunity by chemo-photothermal therapy. ACS Biomater-Sci Eng, 6(5), 3217-3229.

Maji, R., Dey, N. S., Satapathy, B. S., Mukherjee, B., & Mondal, S. (2014). Preparation and characterization of Tamoxifen citrate loaded nanoparticles for breast cancer therapy. Int J Nanomedicine, 9, 3107-3118.

Meng, T., Lu, B., Shao, S., Yuan, M., Liu, X., Yuan, H., Huang, X., & Hu, F. (2017). Sequential therapy with redox-responsive glucolipid nanocarrier separately delivering siRNA and doxorubicin to overcome multidrug resistance. Int J Pharm, 534(1-2), 368-377.

Meng, T., Qiu, G., Hong, Y., Yuan, M., Lu, B., Wu, J., Yuan, H., & Hu, F. (2019). Effect of chitosan based glycolipid-like nanocarrier in prevention of developing acquired drug resistance in tri-cycle treatment of breast cancer. Int J Pharm, 555, 303-313.

Ouzzani, M., Hammady, H., Fedorowicz, Z., & Elmagarmid, A. (2016). Rayyan—a web and mobile app for systematic reviews. Syst Rev, 5(1), 1-10.

Padayachee, J., Daniels, A., Balgobind, A., Ariatti, M., & Singh, M. (2020). HER-2/neu and MYC gene silencing in breast cancer: therapeutic potential and advancement in nonviral nanocarrier systems. Nanomedicine, 15(14), 1437-1452.

Panda, J., Satapathy, B. S., Mandal, B., Sen, R., Mukherjee, B., Sarkar, R., & Tudu, B. (2021). Anticancer potential of docetaxel-loaded cobalt ferrite nanocarrier: an in vitro study on MCF-7 and MDA-MB-231 cell lines. J Microencapsul, 38(1), 36-46.

Pei, X., Zhu, Z., Gan, Z., Chen, J., Zhang, X., Cheng, X., Wan, Q., & Wang, J. (2020). PEGylated nano-graphene oxide as a nanocarrier for delivering mixed anticancer drugs to improve anticancer activity. Sci Rep, 10(1), 1-15.

Pourjavadi, A., Amin, S. S., & Hosseini, S. H. (2018). Delivery of hydrophobic anticancer drugs by hydrophobically modified alginate based magnetic nanocarrier. Ind Eng Chem Res, 57(3), 822-832.

Rahimi, M., Karimian, R., Noruzi, E. B., Ganbarov, K., Zarei, M., Kamounah, F. S., Yousefi, B., Bastami, M., Yousefi M., & Kafil, H. S. (2019). Needle-shaped amphoteric calix [4] arene as a magnetic nanocarrier for simultaneous delivery of anticancer drugs to the breast cancer cells. Int J Nanomedicine, 14, 2619–2636.

Shaarani, S., Hamid, S. S., & Kaus, N. H. M. (2017). The Influence of pluronic F68 and F127 nanocarrier on physicochemical properties, in vitro release, and antiproliferative activity of thymoquinone drug. Pharmacogn Res, 9(1), 12-20.

Siegel, R., DeSantis, C., Virgo, K., Stein, K., Mariotto, A., Smith, T., Fedewa, S., Lin, C., Leach C., Cannady, R., Cho, H., Scoppa, S., Hachey, M., Kirch, R., Jemal, A., & Ward, E. (2012). Cancer treatment and survivorship statistics, 2012. CA: Cancer J Clin, 62(4), 220-241.

Vinothini, K., Rajendran, N. K., Ramu, A., Elumalai, N., & Rajan, M. Internat. J. Pharm.(2019). Folate receptor targeted delivery of paclitaxel to breast cancer cells via folic acid conjugated graphene oxide grafted methyl acrylate nanocarrier. Biomed Pharmacother, 110, 906-917.

Wolrd Health Organization (2021). Breast cancer 2020. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/breast-cancer#:~:text=The%20objective%20of%20the%20WHO,globally%20between%202020%20and%202040.

Yu, T., Li, Y., Gu, X., & Li, Q. (2020). Development of a Hyaluronic Acid-Based Nanocarrier Incorporating Doxorubicin and Cisplatin as a PH-Sensitive and CD44-Targeted Anti-Breast Cancer Drug Delivery System. Front Pharmacol, 11, 1370.

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Published

14/08/2021

How to Cite

PITTA, M. G. da R. .; SILVA, R. P. dos S. .; ALVES, G. V. S. .; ANGELO, I. C. B. L. .; SOUZA, J. M. de .; PESSÔA, J. R. C. P. .; CARVALHO, J. S. de .; MIRANDA, M. K. V. de .; SOUZA, M. B. R. de . Nanocarriers applied to the treatment of breast cancer . Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 10, p. e392101018966, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i10.18966. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/18966. Acesso em: 25 nov. 2024.

Issue

Vol. 10 No. 10

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Review Article

License

Copyright (c) 2021 Marina Galdino da Rocha Pitta; Rhuann Pontes dos Santos Silva; Guilherme Victor Santos Alves; Isabella Carla Barbosa Lima Angelo; Joana Martins de Souza; João Ricardo Caldas Pinheiro Pessôa; Jordy Silva de Carvalho; Maria Keyllane Vasconcelos de Miranda; Manuela Barbosa Rodrigues de Souza

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