Sonda fluorescente de doble raciometría activada por el objetivo para la visualización cuantitativa simultánea de la...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería biomédica
• Nanotecnología
• Investigación del cáncer

Sus antecedentes:

• La expresión anormal de la proteasa asociada al tumor y el bajo pH extracelular son características de la progresión y la metástasis del cáncer.
• Los métodos actuales se basan principalmente en estudios de células y tejidos, lo que limita la visualización in vivo de estos factores.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método no invasivo para visualizar la distribución heterogénea y el comportamiento colectivo del pH del microambiente tumoral y la actividad de la proteasa in vivo.
• Investigar el papel sinérgico de la metaloproteasa matriz-9 (MMP-9) y el pH ácido en la invasión del tumor.

Principales métodos:

• Construcción de una nanosonda fluorescente activada por el objetivo utilizando un tinte sensible al pH, un tinte de infrarrojo cercano (Cy5.5) y nanopartículas de Fe3O4.
• Establecimiento de un sistema de transferencia de energía de resonancia Förster (FRET) para detectar el pH microambiental del tumor a través de sustratos de péptidos MMP-9.
• Desarrollo de un sistema dual-ratiométrico utilizando Cy5.5 como referencia interna para la visualización in vivo de la actividad de la proteasa.

Principales resultados:

• La nanosonda de doble ratiometría visualizó con éxito la heterogeneidad espacial de la sobreexpresión de MMP-9 y el pH anormal en un modelo de ratón de cáncer de colon humano.
• Las imágenes cuantitativas demostraron que estos factores no solo son heterogéneos, sino que también actúan sinérgicamente para promover la invasión tumoral.

Conclusiones:

• La nanosonda desarrollada permite la visualización no invasiva y cuantitativa de los indicadores clave del microambiente tumoral.
• Los hallazgos destacan el papel sinérgico de MMP-9 y el pH ácido en la conducción de la invasión tumoral in vivo, ofreciendo información para el diagnóstico y la terapéutica del cáncer.