Durante o proceso de replicación do ADN, a dobre hélice clásica pode reorganizarse de forma transitoria nunha estrutura alternativa coñecida como ADN de tres vías. Estas configuracións forman un cavidade central ben definida, capaz de aloxar moléculas con propiedades e características específicas. Esta estrutura atípica asociouse a certos procesos tumorais, polo que emerxe como unha prometedora diana terapéutica para o desenvolvemento de novas estratexias contra o cancro.
Agora, un equipo do Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares da Universidade de Santiago (CiQUS) logrou deseñar unha nova molécula que se autoensambla nun material fibroso e permanece en estado latente. En presenza de ións de cobalto, esta molécula adopta unha disposición tridimensional definida que lle permite encaixar con precisión na cavidade central desta inusual conformación do ADN.
O traballo, destacado na portada da revista Journal of the American Chemical Society (JACS), foi liderado polo catedrático da USC Miguel Vázquez López e introduce un novo paradigma no recoñecemento selectivo de estruturas alternativas de ADN a partir de reservorios latentes, con potencial aplicación en terapias dirixidas contra o cancro.
Base na molécula BTMA-1
A base deste sistema é unha pequena molécula peptídica, chamada BTMA-1, que en condicións fisiolóxicas se autoorganiza espontaneamente formando fibras helicoidais supramoleculares. Con todo, ao entrar en contacto con ións metálicos —como o cobalto—, estas fibras sofren unha transformación estrutural: desensámblanse e xeran helicatos peptídicos biolóxicamente activos, capaces de recoñecer o ADN de tres vías. “Esta conversión controlada representa un avance clave cara a materiais funcionais que se activan mediante estímulos externos e desempeñan funcións biolóxicas específicas”, explica o investigador. A investigación contou tamén coa participación do Centro de Investigación en Nanomateriais e Biomedicina (CINBIO) da Universidade de Vigo.
Un dos aspectos máis novos do estudo é que estas fibras helicoidais actúan como precursores inactivos: estruturas estables e temporais que, en presenza do estímulo adecuado, liberan de forma controlada as unidades activas (os helicatos) necesarias para o recoñecemento do ADN de tres vías. Este comportamento, inédito ata o de agora neste tipo de polímeros supramoleculares, permite deseñar sistemas capaces de almacenar a súa función biolóxica ata que é necesaria, unha idea con implicacións relevantes en contornas celulares complexas.
Posibles aplicacións
Aínda que as súas aplicacións biomédicas están aínda lonxe de poder trasladarse á contorna clínica, este avance senta as bases dunha nova estratexia molecular, adaptable e sensible á contorna, que podería permitir no futuro o control espazo-temporal das interaccións entre moléculas e ADN en terapias anticanceríxenas dirixidas. Deste xeito, o traballo abre novas posibilidades na interface entre a química biolóxica e os materiais moleculares, e reforza o potencial da química supramolecular como ferramenta para deseñar sistemas cun comportamento programable.
A investigación levouse a cabo nos laboratorios do CiQUS, centro que conta co recoñecemento CIGUS da Xunta de Galicia, que acredita a calidade e impacto da súa investigación, e recibe apoio financeiro da Unión Europea a través do Programa Galicia FEDER 2021-2027.
