DOI: https://doi.org/10.3389/jpps.2025.15403
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41608666
تاريخ النشر: 2026-01-13
المؤلف: Haider Hamzah
الموضوع الرئيسي: الجسيمات النانوية: التركيب والتطبيقات
نظرة عامة
تسلط هذه المراجعة الصغيرة الضوء على الإمكانيات العلاجية لجزيئات الفضة النانوية الصديقة للبيئة (eco-AgNPs) التي تم تصنيعها عبر تكنولوجيا النانو الخضراء، باستخدام مستخلصات نباتية والميكروبات. تظهر هذه الجزيئات النانوية توافقًا حيويًا محسنًا وسُمّية خلوية انتقائية ضد خلايا السرطان، مستهدفة الأورام من خلال آليات مثل إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية، وتحفيز الموت الخلوي، وتعطيل دورة الخلية. يتم تحسين انتقائية eco-AgNPs بشكل أكبر من خلال التعديل السطحي مع جزيئات استهداف مثل الأجسام المضادة والأبتاميرات التي ترتبط بمستقبلات الورم المفرطة التعبير.
تؤكد المراجعة على وعد منصات العلاج والتشخيص المعتمدة على AgNP، التي تسهل التصوير التشخيصي والتدخل العلاجي في وقت واحد، مما يسمح بالتقييم الفوري لفعالية العلاج واستراتيجيات الجرعات الشخصية. ومع ذلك، تواجه الترجمة السريرية لـ eco-AgNPs تحديات، بما في ذلك المخاوف بشأن السُمّية طويلة الأمد، والحاجة إلى بروتوكولات تصنيع موحدة، والتنقل في عمليات الموافقة التنظيمية. ستتطلب التنفيذ الناجح التعاون بين التخصصات لتصميم الجزيئات النانوية، وتحديد ملفات السلامة، وتطوير العلاجات المركبة التي تعزز الفعالية العلاجية مع تقليل الآثار الجانبية. بشكل عام، تمثل eco-AgNPs نهجًا تحويليًا لعلاج السرطان، حيث تدمج الاستدامة البيئية مع الطب الدقيق.
مقدمة
تناقش مقدمة هذه الورقة البحثية تطور علاج السرطان نحو علم الأورام الدقيق، الذي يستخدم جينات الورم والبيانات البيولوجية الجزيئية لإنشاء استراتيجيات علاجية شخصية تعزز الفعالية وتقلل الآثار الجانبية. يتم التأكيد على دور تكنولوجيا النانو، وخاصة جزيئات الفضة النانوية الصديقة للبيئة (eco-AgNPs)، كتحسين كبير في هذا المجال. تقدم eco-AgNPs، التي تم تصنيعها باستخدام عوامل تغليف طبيعية من مصادر نباتية أو ميكروبية، مزايا على نظيراتها المصنعة كيميائيًا من خلال تحسين التوافق الحيوي وتقليل السُمّية البيئية، على الرغم من بعض التباين في الإنتاج.
تستعرض الورقة الآليات المتعددة الجوانب لمكافحة السرطان لجزيئات eco-AgNPs، والتي تشمل إطلاق مستدام لأيونات الفضة، وتعطيل الميتوكوندريا، وتفاعلات الحمض النووي/البروتين، وإنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS)، مما يؤدي إلى موت خلوي انتقائي في خلايا السرطان. قد توفر هذه الآليات حلاً لمقاومة الأدوية التي تُرى غالبًا مع العلاجات المستهدفة الواحدة. بالإضافة إلى ذلك، يسهل التغليف البيولوجي لـ eco-AgNPs التعديل الوظيفي مع الروابط المستهدفة لتوصيل علامات بيولوجية محددة، مما يعزز الدقة العلاجية. تهدف المراجعة إلى تقييم نقدي لإمكانات eco-AgNPs في علم الأورام الدقيق، مع معالجة آلياتها لمكافحة السرطان، واستراتيجيات التعديل الوظيفي، وتحديات الترجمة العلاجية مع تسليط الضوء على وعدها في العلاج الشخصي للسرطان.
نقاش
تناقش هذه القسم الآليات التي من خلالها تمارس جزيئات الفضة النانوية الصديقة للبيئة (eco-AgNPs) آثارها المضادة للسرطان، مع تسليط الضوء على نهجها متعدد العوامل الذي يستهدف مسارات خلوية مختلفة. تدخل eco-AgNPs خلايا السرطان عبر البلعمة، متجاوزة مضخات طرد الأدوية، وتتراكم في الأورام بسبب تأثير النفاذية والاحتفاظ المحسن (EPR). بمجرد دخولها، تذوب في العضيات الحمضية، مطلقة أيونات الفضة التفاعلية ($Ag^+$) التي تولد أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS)، مما يؤدي إلى تلف أكسيدي للمكونات الخلوية. تظهر الجزيئات النانوية سُمّية خلوية قوية، مع قيم IC50 منخفضة ضد خطوط خلايا السرطان، ونُسبت فعاليتها إلى غلافها الحيوي، الذي يعزز التوافق الحيوي وامتصاص الخلايا. علاوة على ذلك، تعطل eco-AgNPs وظيفة الميتوكوندريا، وتفعيل مسارات الموت الخلوي، وتحفيز تلف الحمض النووي، مما يؤدي إلى توقف دورة الخلية والموت الخلوي، خاصة في خلايا السرطان التي تعاني من ضعف الدفاعات المضادة للأكسدة.
كما يبرز القسم إمكانية استراتيجيات التعديل السطحي لتعزيز خصوصية eco-AgNPs في علم الأورام الدقيق. من خلال دمج الروابط المستهدفة مثل الأجسام المضادة، والببتيدات، والأبتاميرات، يمكن لهذه الجزيئات النانوية الارتباط انتقائيًا بعلامات بيولوجية مفرطة التعبير على خلايا السرطان، مما يحسن توصيل العلاج مع تقليل الآثار الجانبية غير المستهدفة. يسلط النقاش الضوء على أهمية تطوير تقنيات تعديل متقدمة، بما في ذلك أنظمة استجابة المحفزات للإفراج عن الأدوية بشكل منظم، لمعالجة التحديات مثل تباين الأورام والحاجة إلى استراتيجيات علاج شخصية. على الرغم من النتائج الواعدة في الدراسات ما قبل السريرية، تواجه الترجمة السريرية لـ eco-AgNPs عقبات كبيرة، بما في ذلك المخاوف بشأن السُمّية غير المستهدفة، وقابلية الإنتاج، وتعقيدات تنظيمية، مما يتطلب نهجًا متعدد التخصصات للتغلب على هذه الحواجز وتعزيز إمكاناتها العلاجية في علاج السرطان.
DOI: https://doi.org/10.3389/jpps.2025.15403
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41608666
Publication Date: 2026-01-13
Author(s): Haider Hamzah
Primary Topic: Nanoparticles: synthesis and applications
Overview
This minireview highlights the therapeutic potential of eco-friendly silver nanoparticles (eco-AgNPs) synthesized via green nanotechnology, specifically using plant extracts and microorganisms. These nanoparticles exhibit enhanced biocompatibility and selective cytotoxicity against cancer cells, targeting malignancies through mechanisms such as the generation of reactive oxygen species, induction of apoptosis, and disruption of the cell cycle. The selectivity of eco-AgNPs is further improved by surface functionalization with targeting moieties like antibodies and aptamers that bind to overexpressed tumor receptors.
The review emphasizes the promise of AgNP-based theranostic platforms, which facilitate simultaneous diagnostic imaging and therapeutic intervention, allowing for real-time assessment of treatment efficacy and personalized dosing strategies. However, the clinical translation of eco-AgNPs faces challenges, including concerns about long-term toxicity, the need for standardized synthesis protocols, and navigating regulatory approval processes. Successful implementation will necessitate interdisciplinary collaboration to refine nanoparticle design, establish safety profiles, and develop combination therapies that enhance therapeutic efficacy while minimizing adverse effects. Overall, eco-AgNPs represent a transformative approach to cancer treatment, merging environmental sustainability with precision medicine.
Introduction
The introduction of this research paper discusses the evolution of cancer treatment towards precision oncology, which utilizes tumor genetics and molecular biomarkers to create personalized therapeutic strategies that enhance efficacy and reduce adverse effects. The role of nanotechnology, particularly eco-friendly silver nanoparticles (eco-AgNPs), is emphasized as a significant advancement in this field. Eco-AgNPs, synthesized using natural capping agents from plant or microbial sources, offer advantages over chemically synthesized counterparts by improving biocompatibility and minimizing environmental toxicity, despite some variability in production.
The paper outlines the multifaceted anticancer mechanisms of eco-AgNPs, which include sustained release of silver ions, mitochondrial disruption, DNA/protein interactions, and reactive oxygen species (ROS) generation, leading to selective apoptosis in cancer cells. These mechanisms may provide a solution to drug resistance often seen with single-target therapies. Additionally, the biogenic capping of eco-AgNPs facilitates functionalization with targeting ligands for specific biomarker delivery, enhancing therapeutic precision. The review aims to critically evaluate the potential of eco-AgNPs in precision oncology, addressing their anticancer mechanisms, functionalization strategies, and the challenges of therapeutic translation while highlighting their promise in personalized cancer therapy.
Discussion
The section discusses the mechanisms by which eco-friendly silver nanoparticles (eco-AgNPs) exert their anticancer effects, highlighting their multifactorial approach that targets various cellular pathways. Eco-AgNPs enter cancer cells via endocytosis, circumventing drug efflux pumps, and accumulate in tumors due to the enhanced permeability and retention (EPR) effect. Once inside, they dissolve in acidic organelles, releasing reactive silver ions ($Ag^+$) that generate reactive oxygen species (ROS), leading to oxidative damage to cellular components. The nanoparticles demonstrate potent cytotoxicity, with low IC50 values against cancer cell lines, and their efficacy is attributed to their bio-corona, which enhances biocompatibility and cellular uptake. Furthermore, eco-AgNPs disrupt mitochondrial function, activate apoptotic pathways, and induce DNA damage, resulting in cell cycle arrest and apoptosis, particularly in cancer cells with compromised antioxidant defenses.
The section also emphasizes the potential of surface functionalization strategies to enhance the specificity of eco-AgNPs in precision oncology. By incorporating targeting ligands such as antibodies, peptides, and aptamers, these nanoparticles can selectively bind to overexpressed biomarkers on cancer cells, improving therapeutic delivery while minimizing off-target effects. The discussion highlights the importance of developing advanced functionalization techniques, including stimuli-responsive systems for controlled drug release, to address challenges such as tumor heterogeneity and the need for personalized treatment approaches. Despite the promising preclinical results, the clinical translation of eco-AgNPs faces significant hurdles, including concerns about off-target toxicity, production scalability, and regulatory complexities, necessitating a multidisciplinary approach to overcome these barriers and enhance their therapeutic potential in cancer treatment.