Transporte de biomoléculas al interior celular mediante luz

En el viaje al interior de la célula, abrirse paso a través de la membrana supone todo un desafío. Las biomoléculas de mayor tamaño suelen recurrir a distintos mecanismos de transporte para superar la doble capa de lípidos que conforma la membrana y poder adentrarse en la célula. En este escenario, el diseño de nuevas estrategias que permitan el paso de sustancias bioactivas, como por ejemplo fármacos, es una prioridad. Entre estos sistemas transportadores, los vehículos artificiales sensibles a la luz son especialmente interesantes en cuanto permiten ser activados de manera remota, no producen residuos químicos y han demostrado una gran precisión.

Investigadores del Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CiQUS) de la Universidade de Santiago de Compostela junto a un equipo de científicos de la Universidade Nova de Lisboa (NOVA) han diseñado nuevos vehículos moleculares sensibles a la luz para el transporte de péptidos al interior de la célula. "Nuestro diseño se basa en receptores de calixareno que incorporan una unidad de azobenceno que funciona a modo de contraión fotosensible y permite controlar el transporte de péptidos catiónicos" comenta Javier Montenegro, Investigador Principal del CiQUS. Los contraiones se unen a la carga formando en este caso compuestos de carga neutralizada con mayor permeabilidad en la membrana. Cuando son irradiados con luz, los azobencenos son capaces de cambiar su estructura para pasar de una configuración más polar a una más hidrofóbica, lo que les permite desembarcar con éxito en el citosol. "El control dinámico sobre la estructura y la polaridad de estos activadores de contraión es una estrategia prometedora en el desarrollo de transportadores que sean sensibles a estímulos externos" explica Nuno Basílio, investigador en NOVA y coautor del trabajo recién publicado en la prestigiosa revista Journal of the American Chemical Society (JACS)(link is external).

Según los autores, la síntesis de estos activadores moleculares ha demostrado su potencial para la entrega teledirigida de biomoléculas y, entre otras aplicaciones, vislumbra nuevas posibilidades en la entrega de fármacos mediante control remoto.

Referencia: Photoswitchable Calixarene Activators for Controlled Peptide Transport Across Lipid Membranes(link is external). Joana Martins, Beatriz Raimundo, Alicia Rioboo, Yeray Folgar-Cameán, Javier Montenegro, Nuno Basílio. Journal of the American Chemical Society. Article ASAP DOI: 10.1021/jacs.3c01829