La thérapie enzyodynamique (EDT) est un nouveau type de modalité thérapeutique dynamique liée aux espèces réactives de l'oxygène (ROS), qui utilise de manière adéquate les réactions catalytiques déclenchées par des enzymes dans les organismes vivants et permet de traiter la maladie en contrôlant la génération ou l'élimination des ROS. ROS fait référence à une substance chimique hautement active contenant des radicaux libres d’oxygène dans le corps ou l’environnement naturel. Les ROS à concentration physiologique sont bénéfiques pour le développement des organismes vivants.
Cependant, une production excessive de ROS provoque des dommages oxydatifs, liés à une multitude de maladies, notamment les tumeurs malignes, la neurodégénérescence, les maladies cardiovasculaires, l'inflammation, etc.
Une revue récente, publiée dans MedComm—Biomaterials and Applications , a été conçu par le professeur Yu Chen et rédigé par son chercheur postdoctoral, le Dr Zeyu Wang et son doctorat. étudiant Hui Huang (Materdicine Lab, School of Life Sciences, Shanghai University, Shanghai, Chine).
Une vague de nanomatériaux dotés de propriétés uniques de régulation des ROS a été largement appliquée dans divers domaines biomédicaux. Parmi eux, un type de nanomatériau appelé nanozyme présente les capacités catalytiques des enzymes, qui peuvent répondre à une excitation externe puis déclencher des réponses biochimiques internes dans les tissus pour produire ou consommer des ROS.
Selon les types de matériaux, les nanozymes sont principalement classés dans les catégories suivantes, notamment les métaux, les oxydes métalliques, les sulfures métalliques, les matériaux à base de carbone, les matériaux composites et certains nanosystèmes organiques émergents.
Alternativement, ils peuvent être divisés en famille spécifique des oxydoréductases, famille des hydrolases, famille des lyases, etc., en fonction de leurs types catalytiques intrinsèques. Zeyu et Hui ont systématiquement introduit les oxydoréductases, notamment l'oxydase (OXD), la glucose oxydase (GOD), la peroxydase (POD), la catalase (CAT), la superoxyde dismutase (SOD) et les nanozymes de type glutathion peroxydase (GPx).
L'essence de la catalyse est que le catalyseur modifie le chemin de réaction et guide la réaction le long d'un chemin avec une énergie d'activation plus faible pour accélérer la vitesse de réaction.
Par conséquent, l'objectif principal de la recherche sur le mécanisme catalytique des nanozymes est de révéler le processus de réarrangement atomique des réactifs à la surface des matériaux nanozymes, d'identifier la voie de réaction et la cinétique avec la plus faible énergie d'activation, d'établir les lois de leur composition chimique. et la structure affectant l'efficacité catalytique, et fournissent une base pour la recherche et la conception de nanozymes.
Sur cette base, Zeyu et Hui ont examiné le principal mécanisme catalytique des oxydoréductases, notamment POD, OXD, CAT et SOD. Ils ont également répertorié presque tous les facteurs disponibles de régulation de l'activité des nanozymes.
Étant donné que divers nanozymes présentent des caractéristiques distinctes pour la production ou l'élimination des ROS, Zeyu et Hui ont résumé de manière exhaustive les stratégies représentatives de l'EDT pour traiter différents types de maladies en régulant le niveau de ROS, notamment les maladies basées sur la production de ROS, telles que le cancer, les infections bactériennes et Maladies liées aux éliminations de ROS, notamment l'inflammation et la neurodégénérescence.
Sur la base d'une compréhension approfondie et d'un résumé de la classification et du mécanisme catalytique des nanozymes, de la régulation de l'activité des nanozymes ainsi que des progrès de la recherche sur la thérapie enzyodynamique activée/augmentée par les nanozymes, Zeyu et Hui ont également fourni de nouvelles informations sur les défis et les opportunités rencontrés par l'EDT. . Cette revue complète est bénéfique pour le développement de stratégies thérapeutiques basées sur l'EDT.
Plus d'informations : Zeyu Wang et al, Thérapie enzyodynamique à l'échelle nanométrique, MedComm—Biomatériaux et applications (2023). DOI : 10.1002/mba2.53
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