Científicos galegos crean enzimas artificiais que xeran reaccións que non existen na natureza

O estudo dos mecanismos da vida pasa por descifrar como funciona a célula, a entidade de menor escala que pode considerarse ‘viva’ nun organismo, e de cuxo correcto funcionamento depende a nosa saúde; non en van, hoxe sabemos que unha gran parte das enfermidades graves, como o propio cancro, teñen a súa orixe en aberracións que se producen no interior das células. Para poder abordar a diagnose e tratamento destas enfermidades é fundamental desentrañar en detalle as reviravoltas moleculares do medio celular e desenvolver estratexias e tecnoloxías que permitan alterar a maneira na que se comporta unha célula, dun modo controlable e predicible. Este é un dos obxectivos do grupo que dirixe o profesor José Luis Mascareñas no CiQUS da Universidade de Santiago de Compostela, informa a USC.

En concreto, unha das súas liñas de investigación consiste en deseñar catalizadores químicos baseados en metais, que poidan ser introducidos nunha célula viva para actuar como enzimas (as proteínas encargadas de desencadear transformacións esenciais nos nosos tecidos). Ou o que é o mesmo, crear enzimas artificiais capaces de xerar reaccións que non existen na natureza no interior dun organismo vivo. 

A investigación enmárcase dentro do proxecto europeo METBIOCAT, liderado polo profesor Mascareñas e financiado cunha das competitivas axudas Advanced Grant do Consello Europeo de Investigación (European Research Council, ERC). O grupo xa demostrara previamente a viabilidade destas transformacións químicas in vivo usando catalizadores baseados en rutenio, chegando mesmo a controlar reaccións químicas a vontade en lugares específicos da célula, como a mitocondria. 

Agora, os científicos da USC presentan na prestixiosa revista Nature Communications un novo tipo de transformacións químicas inducidas por catalizadores de ouro, que multiplican as posibilidades de xerar novos tipos de produtos bioactivos dentro da célula de maneira totalmente controlada, xa que as reaccións teñen lugar unicamente en presenza do novo catalizador. 

O traballo desenvolveuse integramente no CiQUS por un equipo formado polos investigadores posdoutorais Cristian Vidal e María Tomás (Programa 'Juan de la Cierva'), o estudante de doutoramento Paolo Destito e o científico titular do CSIC adscrito ao CiQUS Fernando López, baixo a dirección do profesor da USC José Luis Mascareñas. 

“É a primeira demostración de que un catalizador de ouro pode funcionar en células vivas”, explica López. Non obstante, aínda hai máis: en palabras do primeiro autor do traballo, Cristian Vidal, “tan pronto como comprobamos que o novo catalizador de ouro funcionaba, o reto foi combinar a súa actividade coa doutros catalizadores baseados en rutenio que desenvolvéramos con anterioridade”, apunta. Un obxectivo que tamén se alcanzou ao longo do estudo, como confirma María Tomás: “Conseguimos que ambos os dous poidan exercer a súa actividade de forma simultánea, sen interferir o un co outro, mesmo dentro das mesmas células”. 

Segundo o profesor Mascareñas, “demos os primeiros pasos para a construción dun metabolismo artificial, compatible co natural e, obviamente, inspirado na acción das enzimas”. O traballo facilita o camiño ao deseño de novos tratamentos baseados na xeración controlada e simultánea de varios fármacos, mesmo daqueles con actividade terapéutica distinta.