Faire progresser le traitement du cancer grâce aux « nanozymes » à points quantiques de graphène sans métal – « s'avèrent très efficaces pour la thérapie tumorale »

Republié par Platon

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Un groupe de recherche dirigé par le professeur WANG Hui des instituts Hefei des sciences physiques de l'Académie chinoise des sciences a introduit un nanozyme sans métal basé sur des points quantiques de graphène (GQD) pour une thérapie chimiodynamique tumorale (CDT) hautement efficace.

L'étude a été publiée dans Matière.

Les GQD représentent un moyen prometteur et rentable de répondre aux problèmes de toxicité associés aux nanozymes à base de métaux dans le CDT tumoral. Cependant, l'activité catalytique limitée des GQD a posé des défis importants pour leur application clinique, en particulier dans des conditions catalytiques difficiles.

Les points quantiques de graphène, qui apparaissent comme une alternative plus sûre et plus efficace aux nanozymes traditionnels à base de métaux, répondent à d'importants problèmes de toxicité dans le CDT tumoral. Cependant, jusqu’à présent, leurs applications cliniques ont été limitées en raison de leur activité catalytique relativement faible dans des conditions difficiles. Cela constitue un obstacle important à l’exploitation de leur plein potentiel dans le traitement du cancer.

"Les nouveaux GQD, fabriqués à partir de membranes de globules rouges, sont très efficaces dans le traitement des tumeurs avec peu d'effets secondaires", a déclaré LIU Hongji, membre de l'équipe de recherche. « L’un des avantages est qu’ils ne contiennent pas de métal. De plus, ils fonctionnent comme d’excellents biocatalyseurs de type peroxydase.

Pour améliorer les performances catalytiques de l'adjuvant nanocatalytique basé sur le GQD, les chercheurs ont conçu de manière rationnelle les GQD en utilisant une stratégie de dopage diatomique. L'effet électronique synergique de l'introduction d'azote et de phosphore dans les GQD peut générer des états hautement localisés proches du niveau de Fermi, permettant ainsi une activité enzymatique efficace par rapport au dopage à un seul hétéroatome.

Il a été démontré que les GQD obtenus, dérivés des membranes érythrocytaires, possèdent une activité impressionnante imitant la peroxydase. En conséquence, les GQD sont très efficaces pour induire l’apoptose et la ferroptose des cellules cancéreuses in vitro. Ils ciblent également sélectivement les tumeurs, avec un taux d’inhibition tumorale pouvant atteindre 77.71 % pour l’injection intraveineuse et 93.22 % pour l’injection intertumorale, sans effets secondaires hors cible.

Ce médicament sans médicament, spécifique à une cible et biologiquement la nanozyme bénigne a un grand potentiel en tant que biocatalyseur puissant pour une utilisation dans un traitement sûr du cancer.

Illustration schématique montrant le rôle des GQD, dérivés des membranes érythrocytaires, en tant qu'enzyme mimétique de la peroxydase pour le traitement catalytique des tumeurs. (Image de LIU Hongji)