La mayoría de los tumores contienen regiones de baja concentración de oxígeno donde las terapias contra el cáncer basadas en la acción de especies reactivas de oxígeno son ineficaces. Ahora, Los científicos estadounidenses han desarrollado un nanomaterial híbrido que libera un profármaco generador de radicales libres dentro de las células tumorales tras la activación térmica. Como informan en la revista Angewandte Chemie , los radicales libres destruyen los componentes celulares incluso en condiciones de escasez de oxígeno, causando apoptosis. Entrega, liberación, y la acción del material híbrido se puede controlar con precisión.

Muchos esquemas de tratamiento del cáncer bien establecidos se basan en la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS), que inducen la apoptosis de las células tumorales. Sin embargo, este mecanismo solo funciona en presencia de oxígeno, y las regiones hipóxicas (sin oxígeno) en el tejido tumoral a menudo sobreviven al tratamiento basado en ROS. Por lo tanto, Younan Xia en el Instituto de Tecnología de Georgia y la Universidad de Emory, Atlanta, ESTADOS UNIDOS, y su equipo han desarrollado una estrategia para entregar y liberar un profármaco generador de radicales que, tras la activación, daña las células por un mecanismo de radicales de tipo ROS, pero sin necesidad de oxígeno.

Los autores explicaron que tuvieron que recurrir al campo de la química de polimerización para encontrar un compuesto que produzca suficientes radicales. Allí, el azocompuesto AIPH es un iniciador de polimerización bien conocido. En aplicaciones medicinales, genera radicales alquilo libres que causan daño al ADN y peroxidación de lípidos y proteínas en las células incluso en condiciones hipóxicas. Sin embargo, la AIPH debe administrarse de manera segura a las células del tejido. Por lo tanto, los científicos usaron nanojaulas, cuyas cavidades estaban llenas de ácido láurico, un llamado material de cambio de fase (PCM) que puede servir como portador para AIPH. Una vez dentro del tejido objetivo, la irradiación de un láser de infrarrojo cercano calienta las nanocajas, haciendo que el PCM se derrita y desencadenando la liberación y descomposición de AIPH.

Este concepto funcionó bien, como ha demostrado el equipo con una variedad de experimentos en diferentes tipos y componentes de células. Los glóbulos rojos se sometieron a una hemólisis pronunciada. Las células de cáncer de pulmón incorporaron las nanopartículas y resultaron gravemente dañadas por la liberación desencadenada del iniciador de radicales. Los filamentos de actina se retrajeron y condensaron después del tratamiento. Y las células de cáncer de pulmón mostraron una inhibición significativa de su tasa de crecimiento, independientemente de la concentración de oxígeno.

Aunque los autores admiten que "la eficacia aún debe mejorarse optimizando los componentes y las condiciones involucradas, "han demostrado la eficacia de su sistema híbrido para matar células, también en lugares donde el nivel de oxígeno es bajo. Esta estrategia puede ser de gran relevancia en nanomedicina, teranósticos del cáncer, y en todas las aplicaciones donde se desea una entrega dirigida y una liberación controlada con magníficas resoluciones espaciales / temporales.