Un marco orgánico de metal de zirconio basado en BODIPY fluorado para la terapia fotodinámica mejorada en vivo

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología
• Ingeniería biomédica

Sus antecedentes:

• La eficacia de la terapia fotodinámica (PDT) está limitada por la escasa solubilidad del fotosensibilizador (PS), la agregación y la hipoxia tumoral.
• Los cromóforos de dipirrometeno de boro (BODIPY) son prometedores para la PDT, pero carecen de estabilidad en la síntesis de marco metálico-orgánico (MOF).
• Los MOF existentes basados en PS luchan para superar la hipoxia tumoral.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un Zr-MOF estable basado en BODIPY capaz de abordar la hipoxia durante la TDP.
• Mejorar el rendimiento de la PDT en tumores hipóxicos mediante la creación de un PS portador de oxígeno.
• Evaluar la eficacia in vitro e in vivo del nuevo MOF para el tratamiento del cáncer de mama triple negativo.

Principales métodos:

• Sintetizó un MOF basado en Zr (69-L₂) utilizando ligandos derivados de BODIPY a través de un intercambio post-sintético de un solo cristal a otro.
• Modificado 69-L₂ con metoxipol ((etilenglicol) funcionalizado con fosfato fluorado para crear un portador de oxígeno (69-L₂@F).
• Eficacia evaluada in vitro de la PDT en las células MDA-MB-231 bajo condiciones de normoxia e hipoxia.
• Actividad antitumoral evaluada in vivo en un modelo de ratón con cáncer de mama triple negativo utilizando una formulación de hidrogel.

Principales resultados:

• Sintetizó con éxito el primer Zr-MOF basado en BODIPY (69-L₂) a través de una modificación post-sintética.
• Desarrolló 69-L2F, un portador de oxígeno y PS, lo que demuestra una mayor generación de ROS y eficacia de PDT en las células cancerosas.
• Se logró una regresión significativa del tumor in vivo en ratones dentro de los 2 días de tratamiento local con hidrogel 69-L.

Conclusiones:

• Los Zr-MOF basados en BODIPY ofrecen una estrategia viable para superar la hipoxia en la TDP.
• El material 69-L2F desarrollado proporciona oxígeno de manera efectiva y genera ROS para mejorar el tratamiento del cáncer.
• Este enfoque proporciona nuevas vías para el diseño de PS basados en MOF para maximizar la eficacia de la PDT en tumores hipóxicos.