Los científicos del Centro Alemán de Investigación del Cáncer DKFZ han logrado reconstruir biomoléculas en su forma de imagen especular. El objetivo de los investigadores es crear un sistema de síntesis de proteínas artificiales de imagen especular. Su objetivo es producir proteínas terapéuticas de imagen especular, como los anticuerpos, que estarían protegidos de la degradación biológica en el cuerpo y no provocarían ninguna respuesta inmune.
Casi todas las moléculas biológicas existen como dos estructuras espaciales diferentes que se relacionan entre sí como imagen e imagen especular. Estas moléculas se denominan enantiómeros. Al igual que las manos derecha e izquierda, no pueden superponerse entre sí. Dependiendo dela dirección en la que las moléculas giran pasando la luz polarizada, se denominan enantiómeros D a la derecha o enantiómeros L a la izquierda. Si bien casi todas las proteínas que se encuentran en la naturaleza están formadas por aminoácidos L, ADN yEl ARN se construye a partir de moléculas D.
Los científicos del Centro Alemán de Investigación del Cáncer DKFZ en Heidelberg están trabajando para sintetizar biomoléculas en su forma de imagen especular. En el futuro, tienen la intención de construir más que moléculas individuales: "Nuestro objetivo a largo plazo es crear artificial simple y artificial".sistemas biológicos en forma de imagen especular que corresponde a los de la naturaleza pero que no interactúan con el medio ambiente ", dice el líder del proyecto Jörg Hoheisel.
En su trabajo actual, los científicos dirigidos por Hoheisel han podido generar una versión de imagen de espejo de una ligasa de ADN a partir de aminoácidos D. Las ligasas unen fragmentos de ADN. La ligasa de imagen de espejo puede componer un espejo completo.gen de imagen de fragmentos de ADN de imagen espejo igualmente. Más enzimas D que replican ADN y lo transcriben en ARN también ya están disponibles. "Esto es todo lo que hemos llegado hasta ahora", informa Hoheisel. "A continuación, necesitamos un espejoestructura de imagen que cumple la función de los ribosomas en la célula "
Los ribosomas son complejos macromoleculares en la célula que son responsables de traducir las cadenas de ARN en cadenas de aminoácidos, produciendo proteínas. "Una vez que hayamos generado ribosomas de imagen especular, habríamos compilado un sistema simple que nos permitiría producir cualquiertipo de proteína con bastante facilidad ", dijo Hoheisel." El sistema artificial sería independiente de la naturaleza pero idéntico en todas las características biofísicas y químicas y, en última instancia, podría conducir a una copia de una célula arquetípica, en imagen especular ".
Si bien esto todavía es una visión del futuro más lejano, el enfoque subyacente ya podría usarse con fines terapéuticos en el futuro cercano, por ejemplo, para sintetizar anticuerpos de imagen especular. Hoy en día, estas inmunoproteínas terapéuticas se producen sintéticamente y se usan como medicamentospara tratar una serie de enfermedades, incluido el cáncer. Sin embargo, el sistema inmunitario del paciente puede producir anticuerpos corporales contra los anticuerpos terapéuticos. "Para el cuerpo, en última instancia, son invasores extraños que deben combatirse, al igual que los patógenos", explicó Hoheisel.el fármaco de anticuerpos que consiste en D-aminoácidos de imagen especular en lugar de L-aminoácidos naturales probablemente no provocaría ninguna respuesta inmune, porque el sistema inmune no reconoce las moléculas D ".
Además, los anticuerpos de imagen especular podrían ser terapéuticamente activos durante más tiempo porque se descompondrían muy lentamente biológicamente en el cuerpo. También podrían tomarse convenientemente como píldoras ya que las enzimas digestivas en el cuerpo no los afectarían. Hoheiselpersigue estos objetivos en una colaboración internacional con el apoyo del Ministerio Federal de Educación e Investigación BMBF.
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Materiales proporcionado por Centro Alemán de Investigación del Cáncer Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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