En studie utförd av forskare vid Institute for Advanced Chemistry of Catalonia (IQAC) från det spanska nationella forskningsrådet (CSIC) banar väg för användningen av hela levande celler (humant lungadenokarcinom) i dynamiska kombinatoriska kemisystem. Denna forskning, publiceras i tidskriften Angewandte Chemie International Edition , föreslår en ny metod för att upptäcka nya bioaktiva molekyler i ett realistiskt biologiskt medium. Denna metod kan i framtiden hjälpa till att utveckla metoder för att differentiera friska kontra cancerceller, eller för att skydda den extracellulära matrisen mot patogener.

Denna nya metod är baserad på Dynamic Combinatorial Chemistry (DCC), som kombinerar urvalet i en enda process, identifiering och beredning av molekyler för en given tillämpning, påskynda utvecklingen av nya funktionella föreningar. Därför, denna metod har en stor potential för snabb identifiering av nya molekyler med potentiell biologisk aktivitet. I detta arbete, gruppen ledd av Ignacio Alfonso, från Institute of Advanced Chemistry of Catalonia, banbrytande användning av "levande mallar" för identifiering och optimering av nya ligander (enkla syntetiska molekyler) för biologiska mål.

"I vår studie har vi arbetat med cancerceller som används som "mallar, så att molekylen kan interagera med utsidan av dessa celler (mallar), kommer att öka sin koncentration över blandningen av molekyler som integrerar det dynamiska kombinatoriska biblioteket. Den extracellulära matrisen är nära besläktad med cellulär kommunikation och signalering, och det är väsentligt i processer som cancermetastaser eller cellulär infektion av patogener. Förutom, det är den första barriären som ett läkemedel måste passera för att komma in i våra celler, " förklarar forskaren. "Ett annat hinder är svårigheten att designa molekyler som kan interagera med den extracellulära matrisen på grund av dess komplexa struktur. Men resultaten av vår studie tillåter oss att identifiera och kvantifiera liganderna för den extracellulära matrisen direkt med hjälp av levande celler, vilket öppnar upp för flera utvecklingsmöjligheter inom detta forskningsområde."

Nästa steg var att syntetisera den amplifierade molekylen. Senare, interaktionen mellan dessa molekyler och den extracellulära matrisen hos de levande cellerna bekräftades med hjälp av kärnmagnetisk resonans. Till sist, efter dessa studier med celler, analyser mellan de identifierade molekylerna och kondroitinsulfat, huvudkomponenten av glykosaminoglykanerna i den extracellulära matrisen av denna typ av celler, utfördes. "Vi använde också simuleringar av molekylär dynamik för att förstå den molekylära igenkänningsprocessen som förklarar våra resultat ur en kemisk synvinkel, " förklarar Alfonso.

Metodiken som används i denna studie är ett utmärkt forskningsverktyg med potentiella tillämpningar inom sjukdomskarakterisering och diagnostik. "Det kan leda till snabbare upptäckt av bioaktiva molekyler, eftersom urvalet görs i ett medium som är mer likt det biologiska medium där dessa biomolekyler kommer att verka, avslutar forskaren.