Till skillnad från kemiska reaktioner som utförs i kolvar i laboratoriet, som gör det möjligt för forskare att omvandla reagens till produkter, vanligtvis i organiska lösningsmedel, i biologiska miljöer, allt är mycket mer oförutsägbart och instabilt. Således, reaktioner inom en levande organism fortgår i ett påtagligt fientligt medium:tätt, komplex, och omgiven av många andra intilliggande ämnen som hotar dess genomförbarhet (som aminosyror eller sockerarter).

Lyckligtvis, naturen har utvecklats tillräckligt för att tillåta dessa reaktioner att ske med häpnadsväckande selektivitet, utan störningar från andra biologiska händelser. Dessa förvandlingar, så grundläggande för cellen och livet, är kända som bioortogonala, och främjas vanligtvis av enzymer.

Än så länge, mycket få icke-naturliga reaktioner av denna typ har identifierats, men deras potential att modifiera biologiska funktioner på ett kontrollerat sätt har väckt ett ökande intresse bland forskare. Således, kemister har arbetat i åratal med utformningen av nya bioortogonala reaktioner som borde vara kompatibla med biologiska mediers komplexitet.

Nu, ett team av CiQUS ledd av professor José Luis Mascareñas och Dr Fernando López har lyckats utveckla en ny bioortogonal transformation som möjliggör en selektiv koppling av två designade molekylära fragment, utan störning av någon av de molekyler som finns i överflöd i celler och vävnader, såsom proteiner eller nukleinsyror.

Verket publicerat i den prestigefyllda kemitidskriften Angewandte Chemie , beskriver en ny reaktion som är programmerad att inträffa endast när ett ruteniumkomplex finns i mediet. "Ruthenium fungerar som en katalysator, det fungerar som ett "konstgjort enzym, '" förklarar Paolo Destito, tidningens första författare. Enligt denna predoctoral forskare, "med denna nya metod kan du välja exklusivt, inom ett komplext biologiskt medium, de två fragmenten som är avsedda att smältas samman, sammanfoga dem för att generera produkten av den önskade kemiska reaktionen."

Relevansen av detta arbete - fortfarande i en preliminär fas, kan uppskattas av dess många potentiella tillämpningar. Verkligen, Helio Faustino, en före detta CiQUS-forskare, även ansvarig för artikeln, säger "vi är övertygade om att denna upptäckt så småningom kan ge ett mycket kraftfullt kemiskt verktyg för att undersöka hur celler fungerar på molekylär nivå." José Couceiro, en postdoktor vid centret, påpekar dess betydelse och framhåller att "det så småningom skulle kunna användas för att selektivt producera bioaktiva ämnen eller läkemedel, precis där deras handlingar specifikt behövs."

Dock, Professor Mascareñas föredrar att vara försiktig:"Vi har fortfarande mycket att göra, vi arbetar fortfarande med att optimera reaktionen och förbättra dess effektivitet innan vi visar dess effektivitet i levande system, men det råder ingen tvekan om att resultaten är mycket lovande, " han säger.