Consiguen reproducir en células una reacción química de laboratorio de alta complejidad

Se trata de una reacción de cicloadición, un tipo de trasformaciones comunes en los laboratorios de química sintética, pero que no forman parte de los procesos metabólicos naturales
La posibilidad de sintetizar moléculas artificiales de estructura compleja en sistemas vivos usando reacciones catalíticas que no existen en la naturaleza, abre un abanico de posibilidades en los campos de la biología sintética y la biomedicina

El grupo de investigación del CiQUS de la Universidade de Santiago de Compostela (USC) dirigido por el Prof. José Luis Mascareñas consigue un nuevo impulso en el campo de la catálisis artificial en células vivas al aplicar una metodología basada en catálisis con rutenio para realizar la reacción química más compleja desarrollada hasta el momento dentro de una célula viva. Se trata de una reacción de cicloadición, un tipo de trasformaciones que son comunes en los laboratorios de química sintética, pero que no forman parte de los procesos metabólicos naturales.

Este trabajo, firmado por el estudiante de doctorado Joan Miguel Ávila y por la investigadora JIN (jóvenes investigadores) de la USC María Tomás-Gamasa, como codirectora, ha sido considerado como “very important paper” en una de las revistas más prestigiosas a nivel mundial en el ámbito de la química, Angewandte Chemie, una categoría en la que sólo entra el 5% de los trabajos que se publican.

Nuevas moléculas con propiedades biológicas atractivas como fármacos

El grupo de investigación que dirige el Prof. Mascareñas lleva tiempo trabajando en el diseño de catalizadores artificiales, distintos a los enzimas, pero que sean capaces también de inducir transformaciones químicas en los organismos vivos. En esta nueva contribución a este campo, la posibilidad de sintetizar moléculas artificiales de estructura compleja en sistemas vivos, “usando reacciones catalíticas que no existen en la naturaleza como las de cicloadición, abre un interesante abanico de posibilidades en los campos de la biología sintética y la biomedicina”, sostiene el director científico del CiQUS, José Luis Mascareñas.

De hecho, en este trabajo los investigadores demuestran que mediante este método pueden preparar un tipo de moléculas (antraquinonas) que no están presentes en los mamíferos, pero sí en plantas y otros organismos, y que tienen muchas propiedades biológicas que los hacen atractivos como fármacos. Con esta tecnología, en principio, una célula de mamífero sí podría producir dichas antraquinonas.

Además de estas posibles aplicaciones, la contribución de este trabajo es también de tipo conceptual ya que “queremos comprobar hasta qué punto podemos estresar los sistemas vivos, generando metabolismos de tipo artificial sin producir efectos citotóxicos”, explica el Prof. Mascareñas.