Ingeniería de nanopartículas basadas en rutenio(II) para terapia sonodinámica sinérgica con catálisis redox multiobjetivo.

La terapia sonodinámica (TDS) podría superar eficazmente las limitaciones de longitud de onda y energía inherentes a la terapia fotodinámica (TFD).

Sin embargo, las estrategias actuales para la optimización de los sonosensibilizadores se centran principalmente en la ingeniería de los aceptores mediante una amplia extensión de la ?-, lo que compromete inadvertidamente la biocompatibilidad. En este trabajo hemos propuesto por primera vez una estrategia de ingeniería de donantes mediante la ingeniería de grupos amino convencionales hibridados sp3 con homólogos sp2, formando el [Ru(tpy)(Aze-phen)Cl](PF6) (complejo 4). El complejo 4 estrecha la brecha energética eficientemente, consiguiendo una eficiencia de oxidación sonocatalítica de NADH 1,6 veces mayor que los análogos basados en sp3 [Ru(tpy)(Meo-phen)Cl](PF6) (complejo 1), [Ru(tpy)(pip-phen)Cl](PF6) (complejo 2), y [Ru(tpy)(pyr-phen)Cl](PF6) (complejo 3). El autoensamblaje con DSPE-PEG2000 y el complejo 4 produce nanopartículas dirigidas a tumores, NanoRu, que podrían reunirse en la mitocondria y el núcleo celular.

Funcionalmente, el tratamiento SDT combinado con NanoRu exhibió efectos terapéuticos sinérgicos sobre las células cancerosas con reducción del crecimiento colongénico, aumento de ROS y peroxidación lipídica, disminución del nivel de GSH. La ferroptosis irregular, la apoptosis y el daño del ADN fueron indicados por la expresión alterada de proteínas de ACSL4 y GPX4, PARP escindido y caspasa 3, y ?-H2AX, respectivamente.

Además, estas nanopartículas bajo irradiación ultrasónica inducen una regresión significativa de los tumores CT26 con un 83 % en ratones. En conjunto, nuestro trabajo establece la primera plataforma basada en Ru(II) que integra la ingeniería de donantes, la orientación multiorgánica y la catálisis redox, superando la quimiorresistencia y avanzando al mismo tiempo en la quimioterapia sonodinámica de precisión en células de cáncer colorrectal.