Durante o proceso de replicación do ADN, a dobre hélice clásica pode reorganizarse de forma transitoria nunha estrutura alternativa coñecida como ADN de tres vías. Estas configuracións forman unha cavidade central ben definida, capaz de albergar moléculas con propiedades e características específicas. O ADN de tres vías tense asociado a certos procesos tumorais, polo que emerxe como unha diana terapéutica prometedora para o desenvolvemento de novas estratexias contra o cancro.
Un equipo do CiQUS logrou agora deseñar unha nova molécula que se autoensambla formando un material fibroso que permanece nun estado latente ata que, en presenza de ións de cobalto, adopta unha disposición tridimensional definida que lle permite encaixar con precisión na cavidade central desta inusual conformación do ADN. O traballo, destacado esta semana na portada da revista Journal of the American Chemical Society (JACS), foi liderado polo investigador do CiQUS e catedrático da USC Miguel Vázquez López, e introduce un novo paradigma no recoñecemento selectivo de estruturas alternativas do ADN a partir de reservorios latentes, con potencial aplicación en terapias dirixidas contra o cancro. A investigación contou tamén coa participación do Centro de Investigación en Nanomateriais e Biomedicina (CINBIO) da Universidade de Vigo.
A base deste sistema é unha pequena molécula peptídica, chamada BTMA-1, que en condicións fisiolóxicas se autoorganiza espontaneamente formando fibras helicoidais supramoleculares. Porén, ao entrar en contacto con ións metálicos —como o cobalto—, estas fibras sofren unha transformación estrutural: desensámblanse e xeran helicatos peptídicos biologicamente activos, capaces de recoñecer o ADN de tres vías. Esta conversión controlada representa un avance clave cara ao desenvolvemento de materiais funcionais que se activan mediante estímulos externos e poden desempeñar funcións biolóxicas específicas.
Un dos aspectos máis novidosos do estudo é que estas fibras helicoidais actúan como precursores inactivos: estruturas estables e temporais que, en presenza do estímulo adecuado, liberan de forma controlada as unidades activas (os helicatos) necesarias para o recoñecemento do ADN de tres vías. Este comportamento, inédito ata o de agora neste tipo de polímeros supramoleculares, permite deseñar sistemas capaces de almacenar a súa función biolóxica ata que resulte necesaria, unha idea con implicacións relevantes en contornos celulares complexos.
Aínda que as súas aplicacións biomédicas están aínda lonxe de poder trasladarse ao ámbito clínico, este avance senta as bases dunha nova estratexia molecular, adaptable e sensible ao contorno, que podería permitir no futuro o control espazo-temporal das interaccións entre moléculas e ADN en terapias anticancro dirixidas. Deste xeito, o traballo abre novas posibilidades na interface entre a química biolóxica e os materiais moleculares, e reforza o potencial da química supramolecular como ferramenta para deseñar sistemas cun comportamento programable.
Referencia
Unlocking a Biological Interface of Chiral Supramolecular Helical Polymers Ana Alcalde-Ordóñez, Axel Sarmiento, Jacobo Gómez-González, David Bouzada, Manuel Núñez-Martínez, Manuel Fernández-Míguez, Rafael Rodríguez, Félix Freire, M. Eugenio Vázquez, e Miguel Vázquez López Journal of the American Chemical Society, 2025, 147, 25254–25263 DOI: 10.1021/jacs.5c02902
Portada en J. Am. Chem. Soc. | July 23, 2025, Volume 147, Issue 29.
J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 29, 25254-25263.