Universitatea Babeş-Bolyai a dezvoltat un nanosistem cu potenţial în tratamentul cancerului

Rezultatele studiului cercetătorilor de la Babeș-Bolyai au fost validate in vitro pe celule de melanom epitelial, activitatea fiind efectuată în colaborare cu cercetători de la USMV Cluj-Napoca și Ecole Normale Superieure din Lyon.

Oechipă de tineri cercetători din cadrul Centrului de Nanobiofotonică și Microspectroscopie Laser al Institutului de Cercetări Interdisciplinare în BioNanoŞtiinţe (ICI-BNS), unitate de excelenţă a Institutului STAR UBB, a dezvoltat un nou nanosistem hibrid cu proprietăţi opto-termo-plasmonice deosebite și potenţial dual în tratamentul cancerului, bazat pe nanobipiramide de aur încărcate cu molecule de indocianină verde.

Dezvoltarea de terapii versatile și eficiente pentru tratamentul cancerului reprezintă una dintre principalele provocări ale comunităţii știinţifice. În acest context, în domeniul nanomedicinei există două abordări terapeutice de mare interes: terapia fototermică (PTT) și respectiv fotodinamică (PDT). În timp ce PTT se bazează pe conversia luminii absorbite de o nanoparticulă în căldură inducând astfel hipertermie la nivelul celulelor/ţesutului, PDT se bazează pe generarea de specii de oxigen reactive toxice, ca urmare a unor reacţii fotochimice iniţiate prin expunerea la lumină a unor molecule sau nanoparticule fotosensibilizatoare.

Totuși, există relativ puţine nanoparticule și molecule fotosensibilizatoare cu activitatea terapeutică în domeniul infraroșu apropiat (NIR, 700-1200 nm), așa numita „fereastră spectrală biologică”. În acest context, nanoparticulele de aur reprezintă de departe o categorie de nanostructuri foarte atrăgătoare datorită atât proprietăţilor lor optice unice, cât și gradului ridicat de biocompatibilitate. Înglobarea și operarea simultană a două principii terapeutice PTT-PDT într-un nanoconstruct având la baza nanoparticule de aur reprezintă o adevărată provocare. Deși numeroase forme de nanoparticule de aur (nanosfere, nanobastonașe, nanostele, etc) au fost implementate cu succes în dezvoltarea de nanosisteme terapeutice, în acest studiu, o geometrie mai puţin cunoscută în literatură este propusă, și anume nanoparticulele bipiramidale. Într-un studiu anterior publicat de aceeași echipa, s-a demonstrat că nanoparticulele bipiramidale pot fi sintetizate în mod controlat și au activitate PTT în domeniul NIR cu randamente de conversie de până la 97 %. În studiul prezent, s-a demonstrat că aceste nanoparticule prezintă în plus și activitate PDT intrinsecă generând specii de oxigen singlet pe baza unui mecanism de transfer de energie/electroni.

Rezultatele acestui studiu au fost validate in vitro pe celule de melanom epitelial. Studiul a fost efectuat în colaborare cu cercetători de la Universitatea de Ştiinţe Agricole și Medicină Veterinară din Cluj-Napoca și Ecole Normale Superieure din Lyon, Franţa.