As células dos organismos vivos son maquinarias perfeccionadas por millóns de anos de evolución, que poden imaxinarse como microfábricas onde se desenvolven de forma simultánea miles de reaccións químicas de maneira selectiva. Porén, a ciencia vai conseguindo, paseniño, intervir no seu funcionamento para anticiparse a posibles erros. Son un sistema bioquímico moi complexo, no que interveñen os encimas, catalizadores naturais que permiten regular o metabolismo celular e o funcionamento adecuado do organismo.
Pero é posible actuar desde fóra para manexalas como queiramos? Científicos do Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares da Universidade de Santiago (CiQUS) desenvolveron un novo tipo de reacción química “non natural”, catalizada por metais en lugar de por encimas, e que permite sintetizar produtos bioactivos en células de mamífero.
Segundo explican os autores, o desenvolvemento de transformacións organometálicas catalíticas en contornas biolóxicas pode ofrecer grandes oportunidades na bioquímica e a medicina, pero o número de reaccións biocompatibles descubertas ata agora é moi limitado. Pero o traballo do CiQUS podería ampliar este catálogo de reaccións compatibles cos organismos vivos.
En concreto, “a reacción deseñada está inducida por catalizadores de cobre, e permite xerar in vivo substancias que son capaces de fragmentar mitocondrias e con iso xerar respostas citotóxicas” explica o profesor José Luis Mascareñas. O seu grupo de investigación, MetBioCat, traballa desde hai tempo no desenvolvemento de reaccións artificiais no interior celular, co obxectivo de xerar novas funcións biolóxicas. Nesta ocasión conseguiron trasladar ao medio celular un tipo de reaccións que ata o momento só podíanse realizar en matraces de laboratorio, pois implican un tipo de substancias moleculares complexas e inestables chamadas “carbenos metálicos”.
A demostración de que é posible realizar este tipo de procesos en sistemas vivos abre as portas ao desenvolvemento de ferramentas terapéuticas baseadas na activación in situ de profármacos, o que é de gran interese para evitar os efectos secundarios asociados a moitos fármacos.
O traballo acaba de ser destacado entre os máis relevantes dos publicados recentemente en Angewandte Chemie, unha das revistas científicas con maior impacto nesta área, e foi realizado exclusivamente no CiQUS, polas investigadoras Sara Gutiérrez e María Tomás, quen ha codirigido a investigación xunto con Mascareñas.
Referencia: Exporting Metal-Carbene Chemistry to Live Mammalian Cells: Copper-Catalyzed Intracellular Synthesis of Quinoxalines Enabled by N−H Carbene Insertions (Publicado en Angewandte Chemie).
