Direcionando células cancerígenas com nanomedicina catalítica em cascata


Pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências desenvolveram uma coordenação nanomedicina (ZNDHT NM) projetado para FE específico para cascata3+ capturar e in situ catálise. A abordagem utiliza ácido 2,5-di-hidroxitreftálico (DHT) complexado com Zn2+ para induzir a morte de células tumorais. O estudo foi publicado em Science China Press.

Direcionando células cancerígenas com nanomedicina catalítica em cascata
A nanomedicina de coordenação construída pode capturar especificamente o FE3+levando à quebra de títulos parciais de Zn-O e à formação da estrutura Fe-DHT hexacoordinada, permitindo o esgotamento ambiental do FE e a liberação de Zn2+. Então, os centros de Fe altamente redutivos na estrutura Fe-DHT podem promover o ROS catalítico (O2•- e • oh) produção sob a condição ácida. Com base nesses, essa nanomedicina pode quelate os íons Fe extracelular e intracelular e se acumular nos lisossomos, resultando no depleção de FE, geração de ERO e Zn2+ A liberação, que não apenas inibe a estação de EMT e CSC, mas também causa danos oxidativos das células tumorais, ativando resultando a apoptose e a ferroptose das células tumorais. Finalmente, a nanomedicina pode suprimir o crescimento do tumor, a recorrência e a metástase in vivo. Crédito da imagem: Science China Press

A metástase tumoral, a recorrência e a resistência terapêutica são os principais desafios no tratamento clínico do câncer. A presença de células-tronco do câncer (CSCs), que exibem propriedades do tipo célula-tronco, é um fator significativo que contribui para esses problemas.

Estratégias de tratamento atuais direcionadas aos CSCs usando medicamentos convencionais enfrentam limitações, incluindo citotoxicidade insuficiente específica do tumor e baixa in vivo eficiência na supressão da estação de CSC. Isso permite que as células tumorais residuais sofram transição epitelial para mesenquimal (EMT) e revertem para estados do tipo CSC.

Enquanto algumas terapias combinadas demonstraram eficácia no direcionamento de células tumorais e CSCs, sua complexidade e efeitos colaterais potenciais apresentam desafios para a aplicação clínica. Há uma necessidade de novas abordagens terapêuticas capazes de induzir simultaneamente a diferenciação do CSC e eliminar as células tumorais.

O Dr. Yufang Zhu, o Dr. Chengtie Wu e o Dr. Jianlin Shi, do Instituto de Cerâmica de Shanghai, Academia Chinesa de Ciências, investigaram esses desafios.

Testes de desempenho e cálculos teóricos indicaram que o ZNDHT NM pode capturar seletivamente Fe3+Facilitando a geração catalítica de espécies reativas de oxigênio (ERO), formando um complexo Fe-DHT hexacoordinado com redução aprimorada. Além disso, devido à maior afinidade das moléculas de DHT para Fe3+ do que outros íons metálicos, Zn2+ é liberado da estrutura de nanomedicina.

Zndht nm suprime o EMT e esgota o Fe3+ No microambiente tumoral, promovendo a diferenciação do CSC e a produção intracelular de EROs, inibindo a through de sinalização Wnt e ativando o FOXO3. Simultaneamente, o lançamento de Zn2+ Inibe a glutationa redutase (GR), reduzindo os níveis de glutationa (GSH) nas células tumorais. A combinação de geração seletiva de ERO e desequilíbrio redox induz apoptose e ferroptose nas células tumorais.

In vivo As experiências demonstraram que o ZNDHT NM inibiu efetivamente o crescimento de tumores ortotópicos de mama tripla negativa e impediu a metástase tumoral e a recorrência pós-operatória.

Este estudo apresenta uma perspectiva inovadora de estabelecer nanomedicinas de biosseguas para evocar mecanismos terapêuticos eficazes contra CSCs e células tumorais a granel simultaneamente, modulando substâncias endógenas, o que é altamente encorajador para o projeto de nanomedicina do câncer e o futuro tumor.

Dr. Yufang Zhu, Instituto de Cerâmica de Xangai, Academia Chinesa de Ciências

Referência do diário:

Chen, J., et al. (2025) Interferência endógena específica em cascata e catálise in situ para terapia tumoral com supressão de stemness. Nationwide Science Evaluation. doi.org/10.1093/nsr/nwae434

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