O echipă de cercetători a dezvoltat o abordare experimentală care foloseşte particularităţile chimice ale tumorilor pentru a le distruge selectiv, fără a produce leziuni semnificative în ţesuturile normale. Rezultatele obţinute până acum indică o eficienţă ridicată în modele preclinice, cu un profil de siguranţă favorabil.
Un grup de cercetătorii de la Universitatea Oregon State a creat un nanomaterial capabil să declanşeze două reacţii chimice distincte în interiorul celulelor canceroase, ducând la distrugerea acestora prin stres oxidativ, în timp ce ţesuturile sănătoase sunt în mare parte cruţate.
Abordarea se bazează pe terapia chemodinamică, o strategie aflată în dezvoltare care valorifică mediul chimic atipic al tumorilor.
Celulele canceroase se află, de regulă, într-un mediu mai acid decât cel al ţesuturilor normale şi conţin cantităţi mai mari de peroxid de hidrogen, caracteristici care pot fi exploatate pentru tratamente ţintite.
În forma clasică, terapia chemodinamică utilizează aceste condiţii pentru a produce radicali hidroxil, molecule extrem de reactive care afectează componente esenţiale ale celulei prin procese de oxidare, inclusiv lipidele, proteinele şi ADN-ul.
Cercetările mai recente au extins această strategie prin generarea şi a oxigenului singlet, o specie reactivă de oxigen diferită de oxigenul respirat, care are o stare electronică distinctă, ce îi conferă o reactivitate crescută în mediul celular.
Potrivit autorilor, agenţii utilizaţi până acum în terapia chemodinamică au limitări importante, deoarece pot produce eficient fie radicali hidroxil, fie oxigen singlet, dar nu ambele tipuri simultan, iar activitatea lor catalitică este adesea insuficientă pentru a menţine o producţie intensă de specii reactive de oxigen. Din acest motiv, studiile preclinice au arătat frecvent doar o reducere parţială a tumorilor, fără un beneficiu terapeutic de durată.
În acest context, echipa de la Oregon State a dezvoltat un nou nanoagent chemodinamic pe bază de fier, alcătuit dintr-o structură moleculară poroasă care permite declanşarea controlată a reacţiilor chimice toxice în interiorul celulelor canceroase.
Acest nanomaterial este capabil să catalizeze simultan formarea radicalilor hidroxil şi a oxigenului singlet, având o eficienţă catalitică superioară faţă de agenţii anteriori. Testele efectuate au indicat o toxicitate pronunţată în mai multe linii de celule canceroase şi efecte minime asupra celulelor necanceroase.
În studiile pe şoareci purtători de tumori mamare umane, administrarea sistemică a nanoagentului a determinat acumularea sa preferenţială în tumori, producerea intensă de specii reactive de oxigen şi eliminarea completă a acestora, fără efecte adverse detectabile.
Cercetătorii descriu dispariţia completă a tumorilor şi absenţa reapariţiei acestora pe termen lung, fără semne de toxicitate sistemică. Înainte ca această strategie să poată fi testată la om, echipa intenţionează să evalueze eficacitatea terapeutică a nanoagentului în mai multe tipuri de cancer, inclusiv în forme agresive, precum cancerul pancreatic, pentru a demonstra aplicabilitatea sa în diferite tipuri de tumori maligne.
Studiul a fost publicat recent în revista Advanced Functional Materials.
