Scaffolds de hidrogéis de DNA como estratégia para otimizar o drug delivery de BMP-2: estudos pré clínicos em ratas osteoporóticas

Abstract

O objetivo deste projeto é avaliar, por meio de estudos pré-clínicos in vivo, estratégias de entrega de fármacos (drug delivery) utilizando hidrogéis e incorporando rh-BMP2 em dois modelos experimentais, visando otimizar o tecido ósseo reparacional em condições de osteoporose. O comprometimento sistêmico será induzido em ratas ovariectomizadas induzindo e mantendo a deficiência de estrógeno por 90 dias. Modelo 1: Consiste na funcionalização de implantes porosos que apresentam alterações na macrogeometria (com poros em seu terço médio), utilizando a técnica de Dip coating para aplicação de "drug delivery". Os implantes porosos serão tratados com hidrogéis de DNA e GelMA, bem como suas combinações com rh-BMP2, e implantados nos grupos SHAM (cirurgia fictícia) e OVX (ovariectomia). Após 28 dias, os procedimentos de análise dos tecidos descalcificados incluirão histologia, imunoistoquímica, análise biomecânica de torque de remoção, análise de expressão gênica de PCR em tempo real, e tecidos mineralizados: microtomografia computadorizada e Microscopia confocal, análise dinâmica óssea por fluorocromos. As amostras coletadas serão inclusas em metilmetacrilato (PMMA) para avaliação ultraestrutural da interface osso/implante no laboratório da Professora Kathryn Grandfield. Modelo 2: Visa avaliar o potencial regenerativo dos hidrogéis de DNA e GelMA, ambos funcionalizados com rh-BMP2, em um defeito ósseo criado na calvária e preenchido com os hidrogéis mencionados. Após 28 dias pós-operatórios, as calvárias serão coletadas e processadas para análises histológicas e imunoistoquímicas, RT-PCR, microtomografia computadorizada, microscopia confocal para avaliar a dinâmica reparacional óssea e avaliação ultraestrutural. Os dados coletados serão analisados estatisticamente usando o software GraphPad Prism 7.03, com um nível de significância de p<0,05, para determinar a eficácia das intervenções nos processos de reparação e regeneração óssea nos diferentes modelos experimentais.