Un nou nanomaterial pe bază de fier elimină celulele canceroase fără a afecta țesutul sănătos
Cercetătorii de la Universitatea de Stat din Oregon au creat un nou nanomaterial destinat distrugerii celulelor canceroase din interior. Materialul activează două reacții chimice separate odată ce ajunge într-o celulă tumorală, supunând-o unui stres oxidativ, lăsând țesutul sănătos din jur neafectat, conform sciencedaily.com.
👉 Detalii despre mecanismul de acțiune și avantajele terapiei chemodinamice
Lucrarea, coordonată de Oleh Taratula, Olena Taratula și Chao Wang de la Colegiul de Farmacie al OSU, a fost publicată în Advanced Functional Materials. Această descoperire întărește domeniul în expansiune al terapiei chemodinamice (CDT). Această strategie emergentă de tratament împotriva cancerului profită de condițiile chimice unice întâlnite în interiorul tumorilor. Comparativ cu țesutul normal, celulele canceroase tind să fie mai acide și conțin niveluri mai mari de peroxid de hidrogen.
Terapia CDT tradițională folosește aceste condiții tumorale pentru a declanșa formarea radicalilor de hidroxil, molecule foarte reactive compuse din oxigen și hidrogen care conțin un electron nepereche. Aceste specii reactive de oxigen dăunează celulelor prin oxidare, eliminând electroni din componente esențiale precum lipide, proteine și ADN. Abordările CDT mai recente au reușit, de asemenea, să genereze oxigen singlet în interiorul tumorilor. Oxigenul singlet este o altă specie reactivă de oxigen, denumită pentru starea sa de spin unică a electronului, spre deosebire de cele trei stări de spin întâlnite în moleculele de oxigen mai stabile din aer.
👉 Rezultatele preclinice și implicațiile pentru tratamente viitoare
„Cu toate acestea, agenții CDT existenți sunt limitați”, a declarat Oleh Taratula. „Aceștia generează eficient fie radicali de hidroxil, fie oxigen singlet, dar nu amândouă, și adesea nu au o activitate catalitică suficientă pentru a menține o producție robustă de specii reactive de oxigen. În consecință, studiile preclinice arată adesea doar regresie parțială a tumorilor și nu un beneficiu terapeutic durabil.”
Pentru a aborda aceste neajunsuri, echipa a dezvoltat un nou nanoagent CDT construit dintr-un cadru metal-organic pe bază de fier (MOF). Această structură este capabilă să producă atât radicali de hidroxil, cât și oxigen singlet, sporind potențialul său de combatere a cancerului. MOF-ul a demonstrat o toxicitate puternică în diverse linii celulare canceroase, în timp ce a cauzat daune minime celulelor non-canceroase.
„Când am administrat sistematic nanoagentul nostru șoarecilor purtători de celule canceroase umane ale sânului, acesta s-a acumulat eficient în tumori, a generat robust specii reactive de oxigen și a eradicat complet cancerul fără efecte adverse”, a spus Olena Taratula. „Am observat regresie totală a tumorii și prevenirea pe termen lung a recidivei, toate fără a observa vreo toxicitate sistemică.”
În aceste experimente preclinice, tumorile au dispărut complet și nu s-au întors, iar animalele nu au prezentat semne de efecte secundare dăunătoare.
👉 Pași următori spre un tratament cancerigen mai larg
Înainte de a trece la studiile clinice pe oameni, cercetătorii intenționează să testeze tratamentul în tipuri de cancer suplimentare, inclusiv cancerul pancreatic agresiv, pentru a determina dacă abordarea poate fi eficientă într-o gamă largă de tumori. Alți colaboratori ai studiului includ cercetătorii de la Oregon State, Kongbrailatpam Shitaljit Sharma, Yoon Tae Goo, Vladislav Grigoriev, Constanze Raitmayr, Ana Paula Mesquita Souza și Manali Parag Phawde. Finanțarea a fost asigurată de Institutul Național al Cancerului din cadrul Institutelor Naționale de Sănătate și de Institutul Național Eunice Kennedy Shriver pentru Sănătatea Copilului și Dezvoltarea Umană.
Materiale furnizate de Universitatea de Stat din Oregon.