Los químicos de RIKEN han demostrado un sistema de nanoclústeres de oro que transporta dos componentes de un fármaco en una proporción controlada para lograr el máximo efecto de destrucción de células cancerosas. El fármaco activo permanece enmascarado de forma segura hasta que la luz roja activa su liberación, minimizando el daño colateral a las células sanas cercanas al tumor. El estudio se publica en Chemical Science .
Una forma prometedora de tratar el cáncer es utilizar la luz para activar medicamentos contra el cáncer dentro de los tumores del cuerpo, dice Kenji Watanabe del Centro RIKEN de Investigación de Dinámica de Biosistemas. Esto debería reducir los efectos secundarios no deseados, ya que la luz se dirige solo al tumor, evitando las células sanas cercanas.
Watanabe y sus compañeros de trabajo han estado desarrollando posibles fármacos anticancerígenos enmascarados por grupos químicos llamados indolizinas. Cuando se expone a la luz roja en presencia de una segunda molécula llamada fotosensibilizador, la indolizina se descompone para liberar el fármaco activo.
Sin embargo, cuando el equipo probó por primera vez el concepto en células, las concentraciones relativamente bajas de indolizina y componentes fotosensibilizadores en cada célula dificultaron desencadenar eficientemente la liberación del fármaco usando luz.
"Por eso buscamos un sistema portador que reuniera estos dos componentes", afirma Watanabe. "Eso nos llevó a explorar nanoclusters de oro."
El equipo planeó utilizar grupos de conexión químicos dedicados para unir los componentes de indolizina y fotosensibilizador a las superficies de los nanoclusters de oro.
Sin embargo, tuvieron que superar dos desafíos. Los métodos de síntesis convencionales generan nanoclusters de oro con una mezcla incontrolada de los dos grupos conectores en su superficie, sesgando la proporción de los dos componentes que contienen. También implican condiciones relativamente duras que pueden ser perjudiciales para uno de los grupos conectados.
El equipo superó ambos desafíos combinando los dos grupos químicos de conexión en una sola entidad química y luego desarrollando un método suave para unirlo a las superficies de nanoclusters de oro. "Esta estrategia nos permitió lograr una distribución uniforme de ambos grupos de conexión en la superficie de la partícula", dice Watanabe.
Una vez que se unieron el fármaco anticancerígeno enmascarado con indolizina y el fotosensibilizador, los nanoclusters de oro resultantes mostraron una toxicidad insignificante para las células en la oscuridad. "Pero tras la irradiación con luz roja, el nanocluster mostró una toxicidad significativa contra las células cancerosas", afirma Watanabe.
"Este trabajo proporciona una base prometedora para el desarrollo de nuevas terapias contra el cáncer", añade.
El equipo planea ampliar el carácter multifuncional de los nanoclusters de oro agregando grupos objetivo que se unan selectivamente a las células cancerosas, impulsando así la absorción de nanoclusters en el tumor y minimizando la absorción y los efectos secundarios asociados en las células sanas.
Más información: Kenji Watanabe et al, Pequeños nanoclusters de oro bisreactivos en los que se puede hacer clic para preparar nanomateriales multifuncionales:aplicación al fotodesbloqueo de una molécula anticancerígena, Ciencia química (2023). DOI:10.1039/D3SC04365G
Información de la revista: Ciencias químicas
Proporcionado por RIKEN
