Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur Wu Zhengyan des instituts de sciences physiques de Hefei, de l'Académie chinoise des sciences, en collaboration avec l'université médicale de Binzhou, a conçu avec succès une nanostructure qui améliore la détection et le traitement des tumeurs.
Leurs travaux, récemment publiés dans Small , se concentre sur la création d'une méthode hautement spécifique pour diagnostiquer et traiter les tumeurs en utilisant une combinaison d'imagerie par résonance magnétique et d'activité enzymatique.
"Certaines réactions chimiques appelées réaction de type Fenton médiée par les ions métalliques peuvent rapidement augmenter les niveaux d'espèces réactives nocives de l'oxygène et ralentir la croissance tumorale", a déclaré le professeur Wu, "et les enzymes à base de cuivre, qui ont une activité catalytique élevée et répondent bien à l'environnement tumoral, ne sont pas très stables."
Par conséquent, le développement d'un agent nanothéranostique noyau-coquille sensible au microenvironnement tumoral permet un diagnostic précoce de la tumeur et un suivi de l'efficacité du traitement et protège les nanoenzymes à base de cuivre de la désactivation due à un obstacle stérique.
Pour résoudre ce problème, l'équipe de recherche a développé une nanoenzyme spécialisée appelée CuMnO@Fe3 O4 (CMF) avec une structure noyau-coquille qui répond au microenvironnement tumoral. Ils ont ensuite attaché des ligands ciblant le PDGFB à la surface du CMF, créant ainsi une nanoenzyme spécifique pour les tumeurs connue sous le nom de PCMF.
La conception noyau-coquille du PCMF empêche l'interférence des groupes thiol présents dans les grosses molécules lors de la circulation dans la circulation sanguine. Cela favorise l'activité anti-tumorale du PCMF.
Le PCMF présente des capacités d'imagerie à double contraste T1 et T2 lorsqu'il est activé par un acide faible et du glutathion. Cela signifie qu'il peut fournir un contraste d'imagerie amélioré pour diagnostiquer les tumeurs.
De plus, le PCMF se dégrade dans le microenvironnement tumoral, libérant des ions métalliques ainsi que de l'oxyde de fer ultra-fin. Ce processus consomme du glutathion, accélère les réactions de Fenton et de type Fenton, augmente les niveaux d'espèces réactives de l'oxygène intracellulaires et induit l'apoptose et la ferroptose dans les cellules cancéreuses.
Le PCMF possède également une capacité de conversion photothermique et peut donc être utilisé pour une thérapie combinée photothermique et nano-catalytique, renforçant ainsi l'activité anticancéreuse.
Selon l'équipe, ces travaux fournissent des informations sur la réalisation d'un diagnostic thérapeutique spécifique à une tumeur très sensible.
Plus d'informations : Wenteng Xie et al, Nanostructure activée par le microenvironnement tumoral pour améliorer la capacité de l'IRM et l'activité des nanozymes pour le théranostic multimodal hautement spécifique à la tumeur, Petit (2023). DOI : 10.1002/smll.202306446
Informations sur le journal : Petit
Fourni par l'Académie chinoise des sciences
