Usando la técnica Hyper-CEST NMR, el equipo dirigido por Leif Schröder del Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) y el Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) ha logrado revelar dos variantes previamente poco investigadas de un tipo de contenedor de transporte de la clase de poliedros organometálicos (MOP). Los investigadores quieren utilizar este conocimiento para desarrollar un nuevo tipo de agente de contraste en la formación de imágenes por RM (resonancia magnética).

El concepto de un sistema de construcción modular resulta útil en muchas aplicaciones para ensamblar estructuras complejas para funciones específicas a partir de subunidades individuales repetidas. En química, el principio se puede utilizar para construir una red de autoensamblaje a partir de unidades moleculares más pequeñas que actúa como un contenedor de transporte de un tamaño definido. Por ejemplo, varios iones metálicos se pueden unir con moléculas orgánicas. Estos MOP (poliedros orgánicos metálicos) se utilizan, por ejemplo, para capturar gases de efecto invernadero o allanar el camino para agentes quimioterapéuticos más efectivos al cargarlos con ciertos medicamentos, que luego se liberan en el tumor. Varios aspectos del comportamiento de estas estructuras aún no han sido adecuadamente explorados. Esto se debe en parte a que no siempre hay técnicas apropiadas disponibles para observar la carga y descarga de estos MOP a nivel molecular; a menudo, no se pueden medir diferencias entre las variantes vacías y cargadas para el contenedor o su contenido.

En cooperación con un equipo de la Universidad de Oulu en Finlandia, el grupo de investigación de Leif Schröder ahora ha investigado MOP que se ensamblan espontáneamente en solución a partir de iones de hierro y un compuesto orgánico para formar tetraedros. En el proceso, los puntales orgánicos se pueden unir de manera diferente a los "nodos" de hierro. Esencialmente, esto influye en las propiedades de los MOP, como su capacidad para matar células tumorales. En el caso del MOP en estudio, sin embargo, anteriormente se pensaba que solo existía una de las tres variantes teóricamente predichas. Las otras dos variantes se consideraron demasiado inestables porque ningún método analítico pudo detectarlas. Usando un nuevo método de resonancia magnética (Hyper-CEST NMR), el miembro del equipo de Schröder, Jabadurai Jayapaul, ahora ha logrado demostrar que estas variantes previamente desconocidas existen.

Los colegas de Finlandia pudieron confirmar las señales de estos MOP "ocultos" utilizando cálculos teóricos. Aunque solo ocurren en proporciones muy pequeñas, las mediciones mostraron que alterar la unión de los puntales provoca cambios dramáticos en la carga y descarga de contenedores. Se pueden seleccionar ciertos subtipos de contenedores para acelerar el proceso. Los investigadores ahora están utilizando este conocimiento para desarrollar un tipo novedoso de agente de contraste en imágenes de RM en el que la carga del contenedor influye en la señal de RM. Pero las observaciones también muestran que existe un mayor potencial para nuevos conocimientos para optimizar aún más los portadores de fármacos. En otras palabras, la primera impresión que se obtiene de estas estructuras puede no ser siempre la correcta. Una parte sustancial de su naturaleza puede permanecer oculta hasta que podamos detectarlos utilizando métodos mucho más sensibles. + Explora más

Hoja de ruta para encontrar nuevos materiales porosos funcionales