Metal Nitroprusside Materials as an Efficient Chemodynamic agent for Targeted Cancer Therapy

Abstract

La presente tesi espone un duplice lavoro di sviluppo e progettazione di nanomateriali auto-terapeutici rivolti alla cura del cancro , in particolare del cancro ovarico. I nanomateriali per la terapia chemiodinamica (CDT) basati sulla generazione di specie reattive dell’ossigeno (ROS) sono molto richiesti per le applicazioni cliniche ma questo rimane un argomento impegnativo a causa dei bassi livelli di perossidi di idrogeno endogeni (H2O2) e ioni catalitici per avviare le reazioni di Fenton per cui sono richiesti sistemi di trasporto aggiuntivi. La produzione di più generatori di ROS in unico materiale richiede sofisticate procedure di sintesi, un’ opportuna funzionalizzazione superficiale che limita le applicazioni agli esperimenti preclinici. Pertanto è auspicabile un’approccio su misura, che utilizzi cationi doppi di metalli per una reazione simile a quella di Fenton che può uccidere specificamente le cellule tumorali sfruttando l’ambiente acido del tumore senza l’ uso di stimoli esterni. Per superare tutte queste limitazioni con un unico sistema che può offrire molteplici opzioni terapeutiche, cambiando il metallo, abbiamo sviluppato tre diversi materiali bimetallici nitroprussiato di rame (CuNP (Cu(I)NP, Cu(II)NP)), nitroprussiato d’argento (AgNP) e nitroprussiato di ferro (FeNP) come agente CDT ideale. I risultati mostrano una bassa tossicità sui fibroblasti normali e sugli organoidi di fegato di topo al contrario mostrano tossicità su diverse linee cellulari cancerose e di organoidi derivati da pazienti con carcinoma ovarico sieroso di grado elevato (HGSOC) che mostra il suo importante effetto terapeutico indipendentemente dalla presenza o meno di resistenza al platino. Attualmente il nostro studio mostra una potenziale applicazione di CDT contro HGSOC, un cancro che risulta mortale attraverso anche l ‘alterazione dell’omeostasi redox.