In tegenstelling tot chemische reacties die in het laboratorium in kolven worden uitgevoerd, waarmee onderzoekers reagentia in producten kunnen omzetten, meestal in organische oplosmiddelen, in biologische omgevingen, alles is veel onvoorspelbaarder en onstabieler. Dus, reacties binnen een levend organisme verlopen in een duidelijk vijandige media:dichte, complex, en omgeven door vele andere aangrenzende stoffen die de haalbaarheid ervan bedreigen (zoals aminozuren of suikers).

Gelukkig, de natuur voldoende is geëvolueerd om deze reacties met verbazingwekkende selectiviteit te laten plaatsvinden, zonder interferentie van andere biologische gebeurtenissen. Deze transformaties, zo fundamenteel voor de cel en voor het leven, staan ​​bekend als bioorthogonaal, en worden gewoonlijk bevorderd door enzymen.

Tot dusver, zeer weinig niet-natuurlijke reacties van dit type zijn geïdentificeerd, maar hun potentieel om biologische functies op een gecontroleerde manier te wijzigen, heeft een toenemende belangstelling van wetenschappers gewekt. Dus, scheikundigen hebben jarenlang gewerkt aan het ontwerp van nieuwe bioorthogonale reacties die verenigbaar zouden moeten zijn met de complexiteit van biologische media.

Nutsvoorzieningen, een team van CiQUS onder leiding van professor José Luis Mascareñas en Dr. Fernando López is erin geslaagd een nieuwe bioorthogonale transformatie te ontwikkelen die een selectieve koppeling van twee ontworpen moleculaire fragmenten mogelijk maakt, zonder de interferentie van een van de moleculen die overvloedig aanwezig zijn in cellen en weefsels, zoals eiwitten of nucleïnezuren.

Het werk gepubliceerd in het prestigieuze scheikundetijdschrift Angewandte Chemie , beschrijft een nieuwe reactie die is geprogrammeerd om alleen plaats te vinden wanneer een rutheniumcomplex in het medium aanwezig is. "Ruthenium werkt als een katalysator, het functioneert als een 'kunstmatig enzym, '" legt Paolo Destito uit, de eerste auteur van het artikel. Volgens deze predoctoraal onderzoeker "met deze nieuwe methode kun je exclusief selecteren, binnen een complexe biologische media, de twee fragmenten die bedoeld zijn om samen te smelten, door ze samen te voegen om het product van de gewenste chemische reactie te genereren."

De relevantie van dit werk - nog in een voorbereidende fase, kan worden geschat door zijn meerdere potentiële toepassingen. Inderdaad, Helio Faustino, een voormalig CiQUS-onderzoeker, ook verantwoordelijk voor het artikel, zegt:"we zijn ervan overtuigd dat deze ontdekking uiteindelijk een zeer krachtig chemisch hulpmiddel kan opleveren om het functioneren van cellen op moleculair niveau te onderzoeken." José Couceiro, een postdoctoraal onderzoeker in het centrum, wijst op het belang ervan en benadrukt dat "het uiteindelijk kan worden gebruikt om selectief bioactieve stoffen of geneesmiddelen te produceren, precies waar hun acties specifiek nodig zijn."

Echter, Professor Mascareñas is liever voorzichtig:"We hebben nog veel te doen, we werken nog steeds aan het optimaliseren van de reactie en het verbeteren van de efficiëntie voordat we de effectiviteit ervan in levende systemen aantonen, maar het lijdt geen twijfel dat de resultaten veelbelovend zijn, " hij zegt.