Em estudos de terapia gênica e vacinação por DNA, a eficiência e a segurança dos vetores que transportam o material genético terapêutico possuem papel fundamental. Vetores não virais são considerados mais seguros, mas menos eficientes em relação aos vetores virais. Em parte, isso se deve à falta de estudos sistemáticos e comparativos no que diz respeito às características físico-químicas desses vetores quando em soluções biológicas e o efeito delas sobre a eficiência de entrega gênica. O objetivo deste trabalho é avaliar o efeito do pH, da força iônica e do tipo tampão de complexação sobre as características físico-químicas de nanopartículas pDNA-protamina e pDNA-protamina-lipofectamina, visando à entrega gênica para diferentes linhagens celulares. Para isso, nanopartículas formadas em diferentes condições foram caracterizadas através de ensaios de espalhamento dinâmico de luz (DLS) e potencial zeta. Os estudos indicaram que o pH, a força iônica, o tipo de tampão e a presença de meio de cultura e soro no ambiente de complexação alteram significativamente o tamanho, a polidispersidade e o potencial zeta das partículas formadas. Finalmente, buscou-se avaliar o efeito dessas características sobre a eficiência de transfecção in vitro de células de macrófagos IC21 e células HeLa. Os estudos de transfecção em células Hela indicam que tanto a composição como as condições de formação das partículas influenciam significativamente a eficiência de transfecção.

In gene therapy and DNA vaccination studies, the efficiency and safety of the vector carrying the therapeutic gene play a fundamental role. Non-viral vectors are considered safer but less effective when compared to viral vectors. In part, this is due to the lack of systematic and comparative studies regarding the physicochemical characteristics of these vectors when prepared in biological solutions and their effect on gene delivery efficiency. The objective of this study was to evaluate the effect of pH, ionic strength and type of complexation buffer on pDNA-protamine and pDNAprotamine- lipofectamine nanoparticles aiming at gene delivery to different cell lines. In order to achieve this goal, nanoparticles formed under different conditions were characterized by dynamic light scattering test (DLS) and zeta potential. Our studies indicated that the pH, the ionic strength, buffer type, and the presence of culture medium and serum in the complexation environment all significantly affect the size, polydispersity, and zeta potential of the particles formed. Finally, we evaluated the effect of these characteristics on the efficiency of transfection in vitro using HeLa cells and macrophages IC21. The transfection studies, especially using Hela cells, indicated that both, nanoparticle composition and the conditions of complex formation, significantly affect the efficiency of the transfections.