Avances en el tratamiento del cáncer con 'nanozimas' de puntos cuánticos de grafeno sin metales: "demostrando ser altamente eficaces para la terapia tumoral"

Un grupo de investigación dirigido por el profesor WANG Hui de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei de la Academia de Ciencias de China ha introducido una nanozima libre de metales basada en puntos cuánticos de grafeno (GQD) para una terapia quimiodinámica tumoral (CDT) altamente eficiente.

El estudio fue publicado en Materia.

Los GQD representan un medio prometedor y rentable para abordar los problemas de toxicidad asociados con las nanozimas a base de metales en la CDT tumoral. Sin embargo, la actividad catalítica limitada de los GQD ha planteado desafíos importantes para su aplicación clínica, particularmente en condiciones catalíticas desafiantes.

Los puntos cuánticos de grafeno, que emergen como una alternativa más segura y eficaz a las nanozimas tradicionales basadas en metales, abordan importantes problemas de toxicidad en la CDT tumoral. Sin embargo, hasta ahora, su aplicación clínica ha sido limitada debido a su actividad catalítica relativamente baja en condiciones difíciles. Este ha sido un obstáculo importante para aprovechar todo su potencial en el tratamiento del cáncer.

"Los nuevos GQD, que se fabrican a partir de membranas de glóbulos rojos, son muy eficaces en el tratamiento de tumores con pocos efectos secundarios", afirmó LIU Hongji, miembro del equipo de investigación. “Una de las ventajas es que no contienen metales. Además, funcionan como excelentes biocatalizadores similares a la peroxidasa”.

Para mejorar el rendimiento catalítico del adyuvante nanocatalítico basado en GQD, los investigadores diseñaron racionalmente GQD utilizando una estrategia de dopaje diatómico. El efecto electrónico sinérgico de la introducción de nitrógeno y fósforo en los GQD puede generar estados altamente localizados cerca del nivel de Fermi, lo que permite una actividad enzimática eficiente en comparación con el dopaje con un solo heteroátomo.

Se ha demostrado que los GQD obtenidos, derivados de membranas de eritrocitos, poseen una impresionante actividad que imita la peroxidasa. Como resultado, los GQD son muy eficaces para inducir la apoptosis y la ferroptosis de células cancerosas in vitro. También se dirigen selectivamente a los tumores, con una tasa de inhibición tumoral de hasta el 77.71 % para la inyección intravenosa y el 93.22 % para la inyección intertumoral, sin efectos secundarios fuera del objetivo.

Este producto libre de fármacos, específico para objetivos y biológicamente La nanozima benigna tiene un gran potencial como potente biocatalizador para su uso en el tratamiento seguro del cáncer.

Ilustración esquemática que muestra el papel de las GQD, derivadas de las membranas de los eritrocitos, como enzima imitadora de peroxidasa para la terapia catalítica de tumores. (Imagen de LIU Hongji)

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• Fuente: https://genesisnanotech.wordpress.com/2024/01/26/advancing-cancer-treatment-with-metal-free-graphene-quantum-dot-nanozymes-proving-to-be-highly-effective-for-tumor-therapy/