Los científicos del Centro Alemán de Investigación del Cáncer (DKFZ) han logrado reconstruir biomoléculas en su forma de imagen especular. El objetivo de los investigadores es crear un sistema de síntesis de proteínas artificiales de imagen especular. Su objetivo es producir proteínas terapéuticas de imagen especular, como anticuerpos, que estarían protegidos de la degradación biológica en el organismo y no provocarían ninguna respuesta inmunitaria.

Casi todas las moléculas biológicas existen como dos estructuras espaciales diferentes que están relacionadas entre sí como una imagen y una imagen especular. Estas moléculas se denominan enantiómeros. Al igual que la mano derecha e izquierda de uno, no se pueden superponer entre sí. Dependiendo de la dirección en la que giran las moléculas pasando luz polarizada, se denominan enantiómeros D (a la derecha) o enantiómeros L (a la izquierda). Si bien casi todas las proteínas que se encuentran en la naturaleza están formadas por L-aminoácidos, El ADN y el ARN se construyen a partir de moléculas D.

Los científicos del Centro Alemán de Investigación del Cáncer (DKFZ) en Heidelberg están trabajando para sintetizar biomoléculas en su forma de imagen especular. En el futuro, pretenden construir más que moléculas individuales:"Nuestro objetivo a largo plazo es crear sistemas biológicos artificiales en forma de imagen especular que corresponde a los de la naturaleza pero que no interactúan con el medio ambiente, "dice el líder del proyecto Jörg Hoheisel.

En su trabajo actual, los científicos dirigidos por Hoheisel han podido generar una versión de imagen especular de una ADN-ligasa a partir de D-aminoácidos. Las ligasas unen los fragmentos de ADN. La ligasa de imagen especular puede componer un gen de imagen especular completo a partir de fragmentos de ADN igualmente imagen especular. También se encuentran disponibles más enzimas D que replican el ADN y lo transcriben en ARN. "Hasta aquí hemos llegado por ahora, "Informa Hoheisel". A continuación, necesitamos una estructura de imagen especular que cumpla la función de los ribosomas en la célula ".

Los ribosomas son complejos macromoleculares en la célula que se encargan de traducir las cadenas de ARN en cadenas de aminoácidos. produciendo así proteínas. "Una vez que hemos generado ribosomas de imagen especular, habríamos compilado un sistema simple que nos permitiría producir cualquier tipo de proteína con bastante facilidad, ", dijo Hoheisel." El sistema artificial sería independiente de la naturaleza pero idéntico en todas las características biofísicas y químicas y, en última instancia, podría conducir a un arquetipo, copia en espejo de una celda ".

Si bien esta sigue siendo una visión de un futuro más lejano, el enfoque subyacente ya podría utilizarse con fines terapéuticos en un futuro próximo, por ejemplo, para sintetizar anticuerpos de imagen especular. Hoy dia, estas inmunoproteínas terapéuticas se producen sintéticamente y se utilizan como fármacos para tratar una serie de enfermedades, incluido el cáncer. Sin embargo, El sistema inmunológico del paciente puede producir anticuerpos corporales contra los anticuerpos terapéuticos. "Para el cuerpo, son, en última instancia, invasores extranjeros contra los que hay que luchar, al igual que los patógenos, "Hoheisel explicó." Un fármaco de anticuerpos que consiste en D-aminoácidos de imagen especular en lugar de L-aminoácidos naturales probablemente no provocaría ninguna respuesta inmune, porque el sistema inmunológico no reconoce las moléculas D ".

Además, Los anticuerpos de imagen especular podrían ser terapéuticamente activos durante más tiempo porque se degradarían biológicamente muy lentamente en el cuerpo. También podrían tomarse convenientemente en forma de píldoras, ya que las enzimas digestivas del cuerpo no los afectarían. Hoheisel persigue estos objetivos en una colaboración internacional con el apoyo del Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF).