Funcionalización de puntos de carbono dopados con gadolinio para su uso en radioterapia

Cerca de 2 millones de personas fueron diagnosticadas con cáncer de mama para el año 2020, según el estudio de globocan [1]. La mayor parte de estos pacientes son sometidos a tratamientos quirúrgicos y expuestos a radioterapia. La radioterapia es un tratamiento no invasivo que hace uso de energías ionizantes, que generan daño en el ADN de las células cancerosas [2]. La efectividad de este tratamiento se basa en la baja capacidad de las células del tumor para reparar el daño generado en comparación con la respuesta del tejido sano. Sin embargo, la radioterapia se enfrenta a un problema, la alta radioresistencia presentada por algunos tumores [3]. Debido a esto, se han investigado alternativas para el tratamiento que potencien la energía depositada en las zonas afectadas, entre éstas el uso de puntos de carbono y estructuras de metal orgánico (por sus siglas en ingles MOFS). Estas nanopartículas permiten el desarrollo de nanoplataformas que aumentan la concentración de agentes radiosensibilizantes en zonas localizadas o la optimización del efecto producido por la radiación, incrementando el número de especies reactivas de oxígeno y/o radicales libres generados. Los MOFs son nanopartículas híbridas, compuestas por ligandos orgánicos unidos a átomos o clusters metálicos, se caracterizan por su estructura ordenada, con una gran área superficial y alta porosidad, útil en el almacenamiento y transporte de medicamentos; así mismo, debido a su composición presentan una baja citotoxicidad y permite modificar y ajustar sus propiedades variando sus componentes orgánicos y metálicos [2]. Para el desarrollo de estas nanoplataformas se buscan elementos con un alto número atómico, como iones Gd3+. El objetivo de este proyecto es el desarrollo de un agente radiosensibilizante, basado en una nanoplataforma de eMOFs funcionalizadas con puntos de carbono dopados con gadolinio; así como, la caracterización de la generación de especies reactivas de oxígeno post-radiación.

Palabras clave –– Agente radiosensibilizante, Cáncer, Estructuras de metal orgánico, Nanoplataforma, Puntos de carbono, Radioterapia

REFERENCES
[1] Y. Chen et al., “Catalase-like metal–organic framework nanoparticles to enhance radiotherapy in hypoxic cancer and prevent cancer recurrence,” Chem. Sci., vol. 10, no. 22, pp. 5773–5778, 2019, doi: 10.1039/C9SC00747D.
[2] F. Du et al., “Engineered gadolinium-doped carbon dots for magnetic resonance imaging-guided radiotherapy of tumors,” Biomaterials, vol. 121, pp. 109–120, Mar. 2017, doi: 10.1016/j.biomaterials.2016.07.008
[3] R. Carruthers and A. J. Chalmers, Increasing the Therapeutic Ratio of Radiotherapy. 2017.