Un equipo do CiQUS demostra por primeira vez, nun traballo publicado pola revista Nature Communications, a viabilidade de inducir transformacións químicas de orixe artificial nunha estrutura subcelular.
No interior das nosas células prodúcense constantemente miles de transformacións químicas catalizadas por enzimas naturais, substancias de tipo proteico que facilitan estes procesos e permiten que os cambios teñan lugar a temperatura moderada. Pero, ¿e se foramos capaces de deseñar substancias metálicas de orixe sintético que poidan funcionar como enzimas artificiais, inducindo transformacións químicas que non existen na natureza? Con este obxectivo traballan a diario os membros do proxecto MetBioCat, liderado polo Profesor José Luis Mascareñas e financiado cunha das prestixiosas axudas Advanced Grant que concede o Consello Europeo de Investigación (ERC).
No marco deste proxecto europeo, o grupo presenta agora na prestixiosa revista Nature Communications un novo resultado na fronteira interdisciplinar entre a química e a bioloxía celular: un complexo metálico composto por rutenio capaz de atravesar as membranas celulares e acumularse de forma preferente na mitocondria de células vivas que, unha vez localizado no seu destino intracelular, consegue inducir a transformación de substratos exógenos e xerar produtos activos.
O grupo do profesor Mascareñas xa demostrara anteriormente que era viable introducir substancias metálicas con rutenio no interior das células. Con todo, este traballo vai máis aló: os científicos conseguiron dirixir este tipo de complexos metálicos a un orgánulo subcelular específico (as mitocondrias), demostrando que estes complexos manteñen a súa funcionalidade catalítica. Un destino que non resulta trivial, xa que se trata dun dos orgánulos celulares máis relevantes: consideradas a central enerxética das células, as mitocondrias son fonte de trifosfato de adenosina (ATP, no seu acrónimo inglés) a molécula rica en enerxía da que se fornecen os seres vivos para realizar a maior parte das súas tarefas.
O traballo, desenvolvido integramente nos laboratorios do CiQUS polos investigadores postdoutorais do grupo María Tomás, Miguel Martínez e José Couceiro, demostrou que situando o catalizador artificial na mitocondria é posible alterar de forma selectiva o seu funcionamento, mediante a introdución de substratos inertes que se converten en activos unicamente cando se atopan con dito catalizador.
Este tipo de metodoloxía, consistente na xeración de actividade e basada na acción dual dun catalizador e un substrato inactivo abre a porta ao desenvolvemento de poderosas ferramentas que permitan manipular a vida celular de forma programada, coa vista posta no desenvolvemento de novas estratexias terapéuticas.
En calquera caso, o profesor Mascareñas insiste en que este traballo se enmarca na esfera da curiosidade e a creación conceptual, e prefire ser cauto. «Trátase dun tipo de investigación dirixida á xeración de novo coñecemento, e temos que ser prudentes: aínda hai moito que facer e averiguar ata que poidamos pensar en posibles aplicacións prácticas. Son proxectos de alto risco que presentan moitas dificultades, entre outras cousas por problemas de biocompatibilidade entre os nosos complexos metálicos non naturais e as células de organismos vivos», conclúe.