Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Wang Hui dell'Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) dell'Accademia cinese delle scienze ha introdotto un nanozima privo di metalli basato su punti quantici di grafene (GQD) per una terapia chemiodinamica tumorale (CDT) altamente efficiente. Lo studio è pubblicato su Matter.
I GQD rappresentano un mezzo promettente ed economicamente vantaggioso per affrontare i problemi di tossicità associati ai nanozimi a base metallica nella CDT tumorale. Tuttavia, la limitata attività catalitica dei GQD ha posto sfide significative per la loro applicazione clinica, in particolare in condizioni catalitiche difficili.
"I GQD ottenuti, costituiti dalle membrane dei globuli rossi, sono altamente efficaci nel trattamento dei tumori con pochi effetti collaterali", ha affermato Liu Hongji, un membro del gruppo di ricerca. "Uno dei vantaggi è che non contengono metalli. Inoltre, funzionano come eccellenti biocatalizzatori simili alla perossidasi."
Per migliorare le prestazioni catalitiche dell'adiuvante nanocatalitico basato su GQD, i ricercatori hanno progettato razionalmente i GQD utilizzando una strategia di doping biatomico. L'effetto sinergico degli elettroni dell'introduzione di azoto e fosforo nei GQD può generare stati altamente localizzati vicino al livello di Fermi, consentendo così un'attività enzimatica efficiente rispetto al drogaggio a singolo eteroatomo.
È stato dimostrato che i GQD ottenuti, derivati dalle membrane degli eritrociti, possiedono un'impressionante attività di mimazione della perossidasi. Di conseguenza, i GQD sono altamente efficaci nell’indurre l’apoptosi e la ferroptosi delle cellule tumorali in vitro. Inoltre colpiscono selettivamente i tumori, con un tasso di inibizione del tumore pari al 77,71% per l'iniezione endovenosa e al 93,22% per l'iniezione intratumorale, senza effetti collaterali fuori bersaglio.
Questo nanozima privo di farmaci, specifico per un bersaglio e biologicamente benigno ha un grande potenziale come potente biocatalizzatore da utilizzare nel trattamento sicuro del cancro.
Ulteriori informazioni: Punti quantici di grafene come nanozimi privi di metalli per la terapia chemiodinamica del cancro, Materia (2024). DOI:10.1016/j.matt.2023.12.005. www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(23)00619-7
Informazioni sul giornale: Materia
Fornito dall'Accademia cinese delle scienze
