Un equipo de investigación dirigido por científicos de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) ha desarrollado un nuevo tipo de nanozima que puede generar oxígeno singlete en un ambiente hipóxico. Este avance podría conducir al desarrollo de tratamientos contra el cáncer más eficaces y otras aplicaciones que requieren la producción de oxígeno singlete.
El oxígeno singlete es una forma de oxígeno altamente reactiva que puede dañar las células y el ADN, lo que lo convierte en un agente terapéutico prometedor para el cáncer y otras enfermedades. Sin embargo, la mayoría de los métodos convencionales para generar oxígeno singlete requieren la presencia de oxígeno, lo que limita su eficacia en entornos hipóxicos como los tumores sólidos.
La nueva nanozima del equipo de NUS se basa en un único átomo de hierro incrustado en una matriz de carbono. Esta nanozima puede generar oxígeno singlete de manera eficiente incluso en ausencia de oxígeno, lo que la convierte en un candidato prometedor para terapias contra el cáncer tolerantes a la hipoxia.
Además de su potencial para el tratamiento del cáncer, la nueva nanozima también podría usarse en otras aplicaciones que requieren la producción de oxígeno singlete, como la purificación y desinfección del agua.
Los hallazgos del equipo de NUS fueron publicados en la revista Nature Nanotechnology.
Fondo
El oxígeno singlete es una forma altamente reactiva de oxígeno que tiene dos electrones desapareados. Esto lo hace mucho más reactivo que el oxígeno triplete más común, que tiene dos electrones emparejados. El oxígeno singlete puede reaccionar con una variedad de moléculas en las células, incluido el ADN, las proteínas y los lípidos, causando daños que pueden provocar la muerte celular.
El oxígeno singlete se produce naturalmente en el cuerpo mediante una variedad de enzimas, incluidas la NADPH oxidasa y la xantina oxidasa. Sin embargo, la producción de oxígeno singlete suele estar estrictamente regulada, ya que puede ser perjudicial para las células.
En los últimos años, ha habido un interés creciente en el uso del oxígeno singlete como agente terapéutico para el cáncer y otras enfermedades. El oxígeno singlete puede matar las células cancerosas dañando su ADN y otros componentes celulares. Sin embargo, la mayoría de los métodos convencionales para generar oxígeno singlete requieren la presencia de oxígeno, lo que limita su eficacia en entornos hipóxicos como los tumores sólidos.
La nueva nanozima del equipo NUS
La nueva nanozima del equipo de NUS se basa en un único átomo de hierro incrustado en una matriz de carbono. Esta nanozima puede generar oxígeno singlete de manera eficiente incluso en ausencia de oxígeno, lo que la convierte en un candidato prometedor para terapias contra el cáncer tolerantes a la hipoxia.
La nanozima funciona utilizando el átomo de hierro para catalizar la reacción del peróxido de hidrógeno y el bicarbonato para formar oxígeno singlete. Esta reacción no requiere oxígeno, por lo que la nanozima aún puede producir oxígeno singlete en ambientes hipóxicos.
Aplicaciones potenciales
La nueva nanozima del equipo de NUS podría tener varias aplicaciones potenciales en el tratamiento del cáncer y otras áreas. Algunas aplicaciones potenciales incluyen:
* Terapia contra el cáncer: La nanozima podría usarse para administrar oxígeno singlete directamente a las células cancerosas, matándolas y dejando ilesas las células sanas.
* Purificación del agua: El oxígeno singlete se puede utilizar para matar bacterias y otros microorganismos en el agua, lo que lo convierte en un potencial agente de purificación del agua.
* Desinfección: El oxígeno singlete también se puede utilizar para desinfectar superficies, lo que lo convierte en una herramienta potencial para el control de infecciones.
El equipo de NUS está trabajando actualmente para seguir desarrollando su nanozima y explorar sus posibles aplicaciones.
