Terapia de hidrógeno impulsada por nanocuadruplex: liberación controlada por NIR para la ferroptosis del cáncer...

Área de la Ciencia:

• La nanomedicina
• Biotecnología
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• La terapia de hidrógeno es prometedora para el tratamiento del cáncer, pero enfrenta desafíos en el almacenamiento y liberación de hidrógeno.
• El desarrollo de sistemas eficaces de administración es crucial para avanzar en las estrategias anticancerígenas basadas en el hidrógeno.

Objetivo del estudio:

• Diseñar y evaluar un nuevo nanocuadruplex, (PdH0.2) 4Se, para mejorar el almacenamiento de hidrógeno y la liberación controlada en el tratamiento del cáncer.
• Investigar la eficacia de (PdH0.2) 4Se en la inducción de la muerte de las células cancerosas, específicamente la ferroposis, a través de la irradiación al infrarrojo cercano (NIR).

Principales métodos:

• Síntesis de un nanocuadruplex de paladio-selenio ((PdH0.2) 4Se) con una alta capacidad de almacenamiento de hidrógeno.
• Evaluación de la acumulación intratumoral utilizando el efecto de permeabilidad y retención mejoradas (EPR).
• Liberación de hidrógeno provocada por NIR y generación de selenuro de hidrógeno (H2Se) para inducir el estrés oxidativo.
• Estudios in vitro e in vivo para evaluar la proliferación, la migración, la invasión, la angiogénesis y la inhibición del crecimiento tumoral de las células cancerosas.
• Análisis de los mecanismos de inducción de la ferroposis, incluida la disfunción mitocondrial y la peroxidación lipídica.
• Evaluaciones in vitro e in vivo de la seguridad y la biocompatibilidad.

Principales resultados:

• El nanocuadruplex (PdH0.2) 4Se demostró una mayor acumulación intratumoral a través del efecto EPR.
• La irradiación NIR liberó efectivamente hidrógeno, generando H2Se, lo que interrumpió la relación GSH / GSSG y indujo la sobreproducción de especies reactivas de oxígeno (ROS).
• Los estudios in vitro mostraron una inhibición significativa de la proliferación, migración, invasión y angiogénesis de las células cancerosas.
• El NIR irradiado (PdH0.2) 4Se indujo una ferroposis significativa en las células cancerosas al desencadenar la disfunción mitocondrial, la generación de ROS y la peroxidación lipídica.
• Los estudios in vivo confirmaron imágenes fototérmicas dirigidas al tumor, la inhibición del crecimiento tumoral y la activación de la ferroptosis del cáncer.
• (PdH0.2) 4Se exhibió una excelente seguridad y biocompatibilidad.

Conclusiones:

• El nanocuadruplex (PdH0.2) 4Se desarrollado es una plataforma eficaz para el almacenamiento de hidrógeno y la liberación de hidrógeno controlada por NIR.
• El NIR-activado (PdH0.2) 4Se induce la muerte de las células cancerosas a través de la ferroptosis al desequilibrar la relación GSH/GSSG celular y promover la generación de ROS.
• Esta estrategia ofrece un enfoque prometedor para la terapia del cáncer mediada por hidrógeno con eficacia y seguridad demostradas in vitro e in vivo.