Nou material nanoscopic pe bază de fier distruge celulele canceroase fără a afecta țesutul sănătos
Cercetătorii de la Universitatea de Stat din Oregon au creat un nou nanomaterial conceput pentru a distruge celulele canceroase din interior. Materialul activează două reacții chimice separate odată ce pătrunde într-o celulă tumorală, provocându-i un stres oxidativ major, lăsând totodată țesutul sănătos din jur neafectat, potrivit sciencedaily.com.
👉 Publicarea și caracteristicile terapiei chemodinamice
Lucrările, conduse de Oleh Taratula, Olena Taratula și Chao Wang de la Colegiul de Farmacie al OSU, au fost publicate în revista Advanced Functional Materials. Această descoperire întărește domeniul în expansiune al terapiilor chemodinamice, cunoscut sub acronimul CDT. Această strategie emergentă de tratament al 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 ridicate de peroxid de hidrogen.
CDT tradițional folosește aceste condiții tumorale pentru a genera radicali hidroxi, molecule extrem de reactive formate din oxigen și hidrogen, care conțin un electron nepereche. Aceste specii reactive de oxigen dăunează celulelor prin oxidare, eliminând electroni din componente esențiale, cum ar fi lipidele, proteinele și ADN-ul. Cele mai recente abordări ale CDT au reușit, de asemenea, să genereze oxigen singlet în interiorul tumorilor. Oxigenul singlet este o altă specie reactivă de oxigen, numită astfel datorită stării sale de spin cu un singur electron, spre deosebire de cele trei stări de spin întâlnite în moleculele de oxigen mai stabil din aer.
👉 Limitările agenților CDT existenți și avantajele noului nanoagent
„Cu toate acestea, agenții existenți CDT sunt limitați”, a declarat Oleh Taratula. „Ei generează eficient fie radicali hidroxi, fie oxigen singlet, dar nu ambele, și, de obicei, lipsesc activitatea catalitică suficientă pentru a susține o producție robustă de specii reactive de oxigen. Drept urmare, studiile preclinice arată adesea doar regresie parțială a tumorilor și nu un beneficiu terapeutic durabil.”
Pentru a aborda aceste deficiențe, 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 hidroxi, cât și oxigen singlet, sporind potențialul său de combatere a cancerului. MOF-ul a demonstrat o toxicitate puternică în rândul mai multor linii de celule canceroase, provocând daune minime celulelor non-canceroase.
„Atunci când am administrat sistematic nanoagentul nostru șoarecilor purtători de celule canceroase umane la sân, acesta s-a acumulat eficient în tumori, generând robust specii reactive de oxigen și eradicând complet cancerul fără efecte adverse”, a spus Olena Taratula. „Am observat regresia totală a tumorii și o prevenire pe termen lung a recidivei, toate fără a observa vreo toxicitate sistemică.”
În aceste experimente preclinice, tumorile au dispărut complet și nu s-au mai întors, iar animalele nu au arătat semne de efecte secundare dăunătoare.
👉 Testarea extinsă a tratamentului în alte tipuri de cancer
Înainte de a trece la studiile clinice, cercetătorii intenționează să testeze tratamentul în alte tipuri de cancer, inclusiv cancerul pancreatic agresiv, pentru a determina dacă abordarea poate fi eficientă în cazul unei game largi de tumori. Alți contributori la studiu au inclus cercetători de la Universitatea de Stat din Oregon, precum Kongbrailatpam Shitaljit Sharma, Yoon Tae Goo, Vladislav Grigoriev, Constanze Raitmayr, Ana Paula Mesquita Souza și Manali Parag Phawde. Finanțarea a fost oferită de Institutul Național al Cancerului din cadrul Institutelor Naționale de Sănătate și de Institutul Național Eunice Kennedy Shriver pentru Sănătatea Copilului și Dezvoltare Umană.
