Crédito:CiQUS
A diferencia de las reacciones químicas que se llevan a cabo en matraces en el laboratorio, que permiten a los investigadores convertir reactivos en productos, generalmente en disolventes orgánicos, en ambientes biológicos, todo es mucho más impredecible e inestable. Por lo tanto, Las reacciones dentro de un organismo vivo se desarrollan en un medio marcadamente hostil:denso, complejo, y rodeado de muchas otras sustancias adyacentes que amenazan su viabilidad (como aminoácidos o azúcares).
Afortunadamente, la naturaleza ha evolucionado lo suficiente como para permitir que estas reacciones tengan lugar con una selectividad asombrosa, sin interferencia de ningún otro evento biológico. Estas transformaciones, tan fundamental para la célula y para la vida, se conocen como bioortogonales, y generalmente son promovidos por enzimas.
Hasta aquí, se han identificado muy pocas reacciones no naturales de este tipo, pero su potencial para modificar funciones biológicas de manera controlada ha despertado un interés creciente entre los científicos. Por lo tanto, Los químicos llevan años trabajando en el diseño de nuevas reacciones bioortogonales que deberían ser compatibles con la complejidad de los medios biológicos.
Ahora, un equipo de CiQUS liderado por el profesor José Luis Mascareñas y el Dr. Fernando López ha logrado desarrollar una nueva transformación bioortogonal que permite un acoplamiento selectivo de dos fragmentos moleculares diseñados, sin la interferencia de ninguna de las moléculas que abundan en células y tejidos, como proteínas o ácidos nucleicos.
El trabajo publicado en la prestigiosa revista de química Angewandte Chemie , describe una nueva reacción que está programada para ocurrir solo cuando un complejo de rutenio está presente en el medio. "El rutenio actúa como catalizador, funciona como una 'enzima artificial, '"explica Paolo Destito, el primer autor del artículo. Según este investigador predoctoral, "con este nuevo método puede seleccionar exclusivamente, dentro de un medio biológico complejo, los dos fragmentos que se pretenden fusionar, uniéndolos para generar el producto de la reacción química deseada ".
La relevancia de este trabajo -aún en una fase preliminar, puede estimarse por sus múltiples aplicaciones potenciales. En efecto, Helio Faustino, un ex investigador de CiQUS, también responsable del artículo, dice que "estamos seguros de que este descubrimiento podría eventualmente proporcionar una herramienta química muy poderosa para investigar el funcionamiento de las células a nivel molecular". José Couceiro, un investigador postdoctoral en el centro, señala su importancia y destaca que "eventualmente podría utilizarse para producir selectivamente sustancias bioactivas o fármacos, justo donde sus acciones son específicamente necesarias ".
Sin embargo, El profesor Mascareñas prefiere la cautela:"Aún nos queda mucho por hacer, todavía estamos trabajando para optimizar la reacción y mejorar su eficiencia antes de demostrar su efectividad dentro de los sistemas vivos, pero no hay duda de que los resultados son muy prometedores, " él dice.