Las plantas utilizan la clorofila para absorber la luz del sol y realizar la fotosíntesis. Este pigmento celular actúa como fotosensibilizador, iniciando un proceso vital en nuestro planeta que permite convertir energía luminosa en energía química y generar oxígeno. Dicha energía química la utilizan luego las plantas, algas y algunas bacterias para transformar el dióxido de carbono y el agua en azúcares.
Ahora, investigadores del Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CiQUS) de la USC han conseguido introducir fotosensibilizadores no naturales en células de mamífero, demostrando que estas sustancias también son capaces de absorber luz verde o azul y con ello iniciar reacciones químicas artificiales dentro de las células. En este caso, dicha reacción se ha utilizado para la síntesis de indoles, compuestos químicos con importantes actividades biológicas. De este modo se demuestra que es posible usar luz para sintetizar productos moleculares funcionales, y también productos fluorescentes, en entornos biológicos. Los autores del trabajo, publicado en la prestigiosa revista Journal of the American Chemical Society(link is external) (JACS), destacan que es la primera vez que se demuestra la posibilidad de formar enlaces químicos de interés sintético dentro de células utilizando fotocatálisis.
La fotocatálisis es una tecnología química de enorme interés socioeconómico. Permite aprovechar la luz como fuente de energía para activar un catalizador y desencadenar una reacción química. De esta manera se pueden llevar a cabo transformaciones sintéticas de interés en condiciones sostenibles con el medio ambiente. "La demostración de que es posible utilizar estas tecnologías de fotocatálisis sintética en medios biológicos creemos que puede abrir un nuevo ámbito de investigación en la frontera entre la química y la biología" comenta el Prof. José Luis Mascareñas, quien ha codirigido la investigación junto a la Dra. María Tomás Gamasa: "Además, esperamos que a medio plazo estas tecnologías permitan descubrir nuevas tácticas para manipular de forma controlada las células humanas, y con ello desarrollar nuevas estrategias terapéuticas". La Dra. Sara Gutiérrez y la estudiante de doctorado Cinzia D´Avino llevaron a cabo la parte experimental del trabajo, que ha sido desarrollado íntegramente en el CiQUS.
Imagen: J. Am. Chem. Soc.
Referencia: Intracellular Synthesis of Indoles Enabled by Visible-Light Photocatalysis. C. D'Avino, S. Gutiérrez, M.J. Feldhaus, M. Tomás-Gamasa, J.L. Mascareñas. J. Am. Chem. Soc., 2024, 146, 2895-2900
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