Une équipe de recherche dirigée par des scientifiques de l’Université nationale de Singapour (NUS) a développé un nouveau type de nanozyme capable de générer de l’oxygène singulet dans un environnement hypoxique. Cette percée pourrait conduire au développement de traitements contre le cancer plus efficaces et d’autres applications nécessitant la production d’oxygène singulet.
L'oxygène singulet est une forme d'oxygène hautement réactive qui peut endommager les cellules et l'ADN, ce qui en fait un agent thérapeutique prometteur contre le cancer et d'autres maladies. Cependant, la plupart des méthodes conventionnelles de génération d’oxygène singulet nécessitent la présence d’oxygène, ce qui limite leur efficacité dans les environnements hypoxiques tels que les tumeurs solides.
Le nouveau nanozyme de l'équipe NUS est basé sur un seul atome de fer intégré dans une matrice de carbone. Cette nanozyme peut générer efficacement de l’oxygène singulet même en l’absence d’oxygène, ce qui en fait un candidat prometteur pour les thérapies anticancéreuses tolérantes à l’hypoxie.
En plus de son potentiel pour le traitement du cancer, le nouveau nanozyme pourrait également être utilisé dans d’autres applications nécessitant la production d’oxygène singulet, telles que la purification et la désinfection de l’eau.
Les découvertes de l'équipe NUS ont été publiées dans la revue Nature Nanotechnology.
Contexte
L'oxygène singulet est une forme d'oxygène hautement réactive qui possède deux électrons non appariés. Cela le rend beaucoup plus réactif que l’oxygène triplet plus courant, qui possède deux électrons appariés. L'oxygène singulet peut réagir avec diverses molécules présentes dans les cellules, notamment l'ADN, les protéines et les lipides, provoquant des dommages pouvant entraîner la mort cellulaire.
L'oxygène singulet est produit naturellement dans le corps par diverses enzymes, notamment la NADPH oxydase et la xanthine oxydase. Cependant, la production d’oxygène singulet est souvent étroitement réglementée, car elle peut être nocive pour les cellules.
Ces dernières années, l’utilisation de l’oxygène singulet comme agent thérapeutique contre le cancer et d’autres maladies a suscité un intérêt croissant. L'oxygène singulet peut tuer les cellules cancéreuses en endommageant leur ADN et d'autres composants cellulaires. Cependant, la plupart des méthodes conventionnelles de génération d’oxygène singulet nécessitent la présence d’oxygène, ce qui limite leur efficacité dans les environnements hypoxiques tels que les tumeurs solides.
Le nouveau nanozyme de l'équipe NUS
Le nouveau nanozyme de l'équipe NUS est basé sur un seul atome de fer intégré dans une matrice de carbone. Ce nanozyme peut générer efficacement de l’oxygène singulet même en l’absence d’oxygène, ce qui en fait un candidat prometteur pour les thérapies anticancéreuses tolérantes à l’hypoxie.
Le nanozyme fonctionne en utilisant l’atome de fer pour catalyser la réaction du peroxyde d’hydrogène et du bicarbonate pour former de l’oxygène singulet. Cette réaction ne nécessite pas d’oxygène, la nanozyme peut donc toujours produire de l’oxygène singulet dans des environnements hypoxiques.
Applications potentielles
Le nouveau nanozyme de l'équipe NUS pourrait avoir un certain nombre d'applications potentielles dans le traitement du cancer et dans d'autres domaines. Certaines applications potentielles incluent :
* Thérapie contre le cancer : Le nanozyme pourrait être utilisé pour délivrer de l’oxygène singulet directement aux cellules cancéreuses, les tuant tout en laissant les cellules saines indemnes.
* Purification de l'eau : L’oxygène singulet peut être utilisé pour tuer les bactéries et autres micro-organismes présents dans l’eau, ce qui en fait un agent potentiel de purification de l’eau.
* Désinfection : L’oxygène singulet peut également être utilisé pour désinfecter les surfaces, ce qui en fait un outil potentiel de contrôle des infections.
L’équipe NUS travaille actuellement au développement de son nanozyme et à l’exploration de ses applications potentielles.
