Un grupo de investigación dirigido por el profesor Wang Hui de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei (HFIPS) 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 de tumores (CDT) altamente eficiente. El estudio se publica en Matter.
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 GQD obtenidos, que se elaboran 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 intratumoral, sin efectos secundarios fuera del objetivo.
Esta nanozima biológicamente benigna, específica de un objetivo y sin fármacos tiene un gran potencial como potente biocatalizador para su uso en tratamientos seguros contra el cáncer.
Más información: Puntos cuánticos de grafeno como nanozimas libres de metales para la terapia quimiodinámica del cáncer, Materia (2024). DOI:10.1016/j.matt.2023.12.005. www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(23)00619-7
Información de la revista: Asunto
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
