Un equipo de investigadores de la Universidad de Hunan en China, la Academia China de Ciencias y la Universidad de Washington en Estados Unidos ha logrado un hito significativo en el tratamiento de tumores con el desarrollo de una nanoenzima sin metal basada en puntos cuánticos de grafeno (GQDs, por sus siglas en inglés). Este avance ofrece grandes promesas para una terapia quimiodinámica (CDT, por sus siglas en inglés) altamente eficiente en el tratamiento de tumores, al tiempo que aborda las preocupaciones de toxicidad asociadas con las nanoenzimas basadas en metal.
Los GQDs han surgido como una alternativa rentable para mitigar los problemas de toxicidad vinculados a las nanoenzimas basadas en metal en la CDT de tumores. Sin embargo, la limitada actividad catalítica de los GQDs ha obstaculizado su aplicación clínica, especialmente en condiciones catalíticas desafiantes. Para superar este obstáculo, el equipo de investigación utilizó una estrategia de dopaje diatómico para mejorar el rendimiento catalítico de los adyuvantes nanocatalíticos basados en GQD.
A través de este enfoque innovador, los investigadores introdujeron nitrógeno y fósforo en los GQDs, creando estados altamente localizados cerca del nivel de Fermi. Este efecto sinérgico de electrones aumentó significativamente la actividad enzimática de los GQDs, superando el rendimiento de las técnicas de dopaje de heteroátomos individuales.
Los GQDs demostraron una notable actividad similar a la peroxidasa, induciendo eficazmente la apoptosis y la ferroptosis en las células cancerosas durante experimentos in vitro. Además, estas nanoenzimas sin metal exhibieron una notable capacidad para dirigirse selectivamente a los tumores. La inyección intravenosa resultó en una tasa de inhibición tumoral del 77,71%, mientras que la inyección intratumoral logró una impresionante tasa del 93,22% sin causar efectos secundarios fuera del objetivo.
Esta nanoenzima sin fármacos, específica para el objetivo y biológicamente inofensiva, ofrece un inmenso potencial como un potente biocatalizador para el tratamiento seguro y efectivo del cáncer. El uso de los GQDs abre perspectivas emocionantes para mejorar la CDT de tumores, ofreciendo una alternativa prometedora a las nanoenzimas convencionales basadas en metal. Con más desarrollo e investigación, este avance podría revolucionar el tratamiento del cáncer al proporcionar un enfoque terapéutico más seguro y eficiente.
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