Une équipe de chercheurs dirigée par le Professeur WANG Hui des Instituts de Sciences Physiques de Hefei (HFIPS) de l’Académie Chinoise des Sciences a mis au point une nanozyme sans métal basée sur des points quantiques de graphène (GQDs) pour une thérapie chimiodynamique des tumeurs (CDT) hautement efficace.
Les GQDs représentent une solution prometteuse et économique pour répondre aux préoccupations liées à la toxicité des nanozymes à base de métal dans la CDT des tumeurs. L’activité catalytique limitée des GQDs a posé toutefois des défis significatifs pour leur application clinique, en particulier dans des conditions catalytiques difficiles.
« Les GQDs obtenus, qui sont fabriqués à partir de membranes de globules rouges, sont très efficaces pour traiter les tumeurs avec peu d’effets secondaires », a précisé LIU Hongji, membre de l’équipe de recherche. « L’un des avantages est qu’ils sont sans métal. De plus, ils fonctionnent comme d’excellents biocatalyseurs similaires à la peroxydase. »
Amélioration de la performance catalytique des GQDs
Pour améliorer la performance catalytique de l’adjuvant nano-catalytique à base de GQD, les chercheurs ont conçu rationnellement des GQDs en utilisant une stratégie de dopage diatomique. L’effet électronique synergique de l’introduction de l’azote et du phosphore dans les GQDs peut générer des états hautement localisés près du niveau de Fermi, permettant ainsi une activité enzymatique efficace par rapport au dopage d’un seul hétéro-atome.
Les GQDs obtenus, dérivés des membranes érythrocytaires, ont montré une impressionnante activité mimant la peroxydase. En conséquence, les GQDs sont très efficaces pour induire l’apoptose et la ferroptose des cellules cancéreuses in vitro. Ils ciblent également sélectivement les tumeurs, avec un taux d’inhibition des tumeurs aussi élevé que 77,71% pour l’injection intraveineuse et 93,22% pour l’injection intra-tumorale, sans effets secondaires hors cible.
En synthèse
Cette nanozyme sans médicament, spécifique à la cible et biologiquement bénigne, a un grand potentiel en tant que biocatalyseur puissant pour une utilisation dans le traitement sûr du cancer.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que les points quantiques de graphène (GQDs) ?
Les GQDs sont des nanoparticules de graphène avec des propriétés quantiques.
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Qu’est-ce que la thérapie chimodynamique des tumeurs (CDT) ?
La CDT est une approche de traitement du cancer qui utilise des catalyseurs pour produire des espèces réactives d’oxygène pour tuer les cellules cancéreuses.
Quels sont les avantages des GQDs dans la CDT ?
Les GQDs sont prometteurs en raison de leur faible toxicité, de leur efficacité dans le traitement des tumeurs et de leur absence de métal.
Qu’est-ce que le dopage diatomique ?
Le dopage diatomique est une technique utilisée pour améliorer l’activité catalytique des GQDs.
Quel est le potentiel des GQDs dans le traitement du cancer ?
Les GQDs ont un grand potentiel en tant que biocatalyseurs puissants pour une utilisation dans le traitement sûr du cancer.
Références
Légende illustration principale : Illustration schématique du rôle des GQDs, dérivés des membranes érythrocytaires, en tant qu’enzyme imitant la peroxydase pour la thérapie catalytique des tumeurs. Crédit : FHIPS
Article : « Graphene quantum dots as metal-free nanozymes for chemodynamic therapy of cancer » – DOI: 10.1016/j.matt.2023.12.005
