Analyseren, begrijpen, onderbreken, en juist. Onderzoek naar levensmachines gaat door te ontcijferen hoe cellen, de kleinere levende eenheden binnen een organisme, werk. Gezond zijn hangt vooral af van adequaat gedrag van onze cellen. In feite, tegenwoordig is het algemeen bekend dat veel ziekten (zoals kanker) beginnen wanneer er een storing in hen optreedt.

Dus, om die ziekten te diagnosticeren en te behandelen, is het strikt noodzakelijk om de moleculaire sleutels uit te puzzelen die de cellulaire machinerie aandrijven, het ontwikkelen van tools en technologieën waarmee we het cellulaire gedrag op een gecontroleerde en voorspelbare manier kunnen veranderen. Dit is een van de belangrijkste doelstellingen van de onderzoeksgroep van prof. J. L. Mascareñas bij CiQUS. In feite, een van hun onderzoekslijnen betreft het ontwerp van op metaal gebaseerde chemische katalysatoren die direct na internalisatie in de levende cel als enzymen kunnen worden gebruikt (enzymen zijn die eiwitten die in staat zijn de meeste processen in de lichaamsweefsels te versnellen). Met andere woorden:kunstmatige enzymen maken die reacties bevorderen die niet spontaan plaatsvinden in levende organismen.

Dit werk maakt deel uit van het METBIOCAT European Project, geleid door Prof. Mascareñas en gefinancierd door een Advanced Grant van de European Research Council (ERC). Eerder, De onderzoeksgroep van Mascareñas had de mogelijkheid aangetoond om op ruthenium gebaseerde katalysatoren te gebruiken om chemische transformaties in vivo te bevorderen, ook het regelen van chemische reacties naar believen in specifieke celorganellen, zoals de mitochondriën.

Momenteel, CiQUS-wetenschappers hebben gecommuniceerd met de vooraanstaande publicatie Natuurcommunicatie een nieuw type chemische transformatie bevorderd door goudkatalysatoren, wat de kans vergroot om op een volledig gecontroleerde manier nieuwe bioactieve stoffen in de levende cel te krijgen. En dat, want in dit geval vinden er net chemische reacties plaats wanneer deze gloednieuwe katalysator in het spel is.

Geschikte katalysatoren

Dit werk werd volledig ontwikkeld in de CiQUS-laboratoria door de volgende onderzoeksgroep:de postdoctoraal onderzoeker Cristian Vidal, de 'Juan de la Cierva'-collega María Tomás, de Ph.D. student Paolo Destito, en de CSIC-tenure-wetenschapper Fernando López, onder toezicht van Prof. José Luis Mascareñas.

"Dit is de eerste demonstratie van een goudkatalysator die in een levende cel werkt, " zegt Dr. López. Echter, er komt nog meer verbetering uit dit werk:in de woorden van de eerste auteur, Cristian Vidal:"Zodra we bevestigden dat de nieuwe goudkatalysator werkte, het daaruit voortvloeiende doel was om zijn activiteit te combineren met die van een tweede metaalkatalysator, een eerder door ons ontwikkeld rutheniumcomplex." Inderdaad, deze uitdaging werd bevredigend bereikt, zoals María Tomás benadrukt:"We laten zien dat beide katalysatoren tegelijkertijd kunnen samenwerken, zonder elkaar in de weg te zitten, in dezelfde cel."

In de woorden van Prof. Mascareñas, "we hebben het eerste voorbeeld gegeven om een ​​kunstmatig metabolisme te creëren, volledig compatibel met natuurlijke en, blijkbaar, geïnspireerd door de activiteit van enzymen." Dit werk maakt de weg vrij voor het ontwerpen van nieuwe behandelingen op basis van de gecontroleerde en gesynchroniseerde activering van verschillende geneesmiddelen, ook met verschillende therapeutische activiteiten van elkaar.