Un nou nanomaterial pe bază de fier elimină celulele cancerigene fără a afecta țesutul sănătos
Potrivit sciencedaily.com, cercetătorii de la Universitatea de Stat din Oregon au creat un nou nanomaterial destinat distrugerii celulelor cancerigene din interior. Materialul activează două reacții chimice separate odată ce ajunge într-o celulă tumorală, provocând un stres oxidativ copleșitor, lăsând țesutul sănătos din jur neafectat.
Lucrarea, condusă de Oleh Taratula, Olena Taratula și Chao Wang de la Colegiul de Farmacie OSU, a fost publicată în Advanced Functional Materials. Această descoperire întărește domeniul în expansiune al terapiei chemodinamice (CDT). Această strategie emergentă de tratament pentru cancer profită de condițiile chimice unice întâlnite în interiorul tumorilor. Comparativ cu țesutul normal, celulele cancerigene tind să fie mai acide și conțin niveluri mai mari de peroxid de hidrogen.
👉 Principiile terapiei chemodinamice și limitările ei
Terapia CDT tradițională folosește aceste condiții tumorale pentru a declanșa formarea radicalilor hidroxi, molecule extrem de reactive compuse din oxigen și hidrogen care conțin un electron nepereche. Aceste specii reactive de oxigen abordează celulele prin oxidare, îndepărtând electroni de la componente esențiale, cum ar fi lipidele, proteinele și ADN-ul. Abordările mai recente ale CDT au reușit, de asemenea, să genereze oxigen singlet în interiorul tumorilor. Oxigenul singlet este o altă specie reactivă de oxigen, denumită astfel datorită stării sale spin electronice unice, spre deosebire de cele trei stări spin observate în moleculele de oxigen mai stabile întâlnite în aer.
"Totuși, agenții CDT existenți sunt limitați", a declarat Oleh Taratula. "Aceștia generează eficient fie radicali hidroxi, fie oxigen singlet, dar nu ambele, și adesea le lipsește activitatea catalitică suficientă pentru a susține o producție robustă de specii reactive de oxigen. Din această cauză, studiile clinice preclinice arată adesea doar regresia parțială a tumorilor și nu un beneficiu terapeutic durabil."
👉 Dezvoltarea și eficacitatea noului agent nano CDT
Pentru a aborda aceste deficiențe, echipa a dezvoltat un nou agent nano CDT construit dintr-o structură pe bază de fier, cunoscută sub numele de cadru metal-organic (MOF). Această structură este capabilă să producă atât radicali hidroxi, cât și oxigen singlet, crescând potențialul său de combatere a cancerului. MOF a demonstrat o toxicitate puternică în multiple linii de celule canceroase, provocând daune minime celulelor non-canceroase.
"Atunci când am administrat sistematic agentul nostru nano șoarecilor care purtau celule cancerigene umane de sân, 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 regresia 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 au reintrat, iar animalele nu au arătat semne de efecte secundare dăunătoare.
Înainte de a trece la studii clinice pe oameni, cercetătorii planifică să testeze tratamentul în tipuri suplimentare de cancer, inclusiv cancerul pancreatic agresiv, pentru a determina dacă metoda poate fi eficientă pe o gamă largă de tumori. Alți contribuitori la studiu au inclus 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 Instituțiilor Naționale de Sănătate și Institutul Național Eunice Kennedy Shriver de Sănătate și Dezvoltare a Copilului.
