Uno studio condotto dai ricercatori dell'Istituto di chimica avanzata della Catalogna (IQAC) del Consiglio nazionale delle ricerche spagnolo (CSIC) apre la strada all'uso di cellule viventi intere (adenocarcinoma polmonare umano) in sistemi di chimica combinatoria dinamica. Questa ricerca, pubblicato sulla rivista Angewandte Chemie Edizione Internazionale , propone una nuova metodologia per scoprire nuove molecole bioattive in un mezzo biologico realistico. Questa metodologia potrebbe aiutare in futuro a sviluppare metodi per differenziare le cellule sane da quelle cancerose, o per proteggere la matrice extracellulare dai patogeni.

Questa nuova metodologia si basa sulla chimica combinatoria dinamica (DCC), che unisce in un unico processo la selezione, identificazione e preparazione di molecole per una data applicazione, accelerare lo sviluppo di nuovi composti funzionali. Perciò, questa metodologia ha un grande potenziale nella rapida identificazione di nuove molecole con potenziale attività biologica. Nel presente lavoro, il gruppo guidato da Ignacio Alfonso, dell'Istituto di Chimica Avanzata della Catalogna, apre la strada all'uso di "modelli vivi" per l'identificazione e l'ottimizzazione di nuovi ligandi (semplici molecole sintetiche) per bersagli biologici.

"Nel nostro studio abbiamo lavorato con cellule cancerose usate come "modelli, ' quindi la molecola in grado di interagire con l'esterno di queste cellule (modelli), aumenterà la sua concentrazione sulla miscela di molecole che integrano la libreria combinatoria dinamica. La matrice extracellulare è strettamente correlata alla comunicazione e alla segnalazione cellulare, ed è essenziale in processi come la metastasi del cancro o l'infezione cellulare da agenti patogeni. Oltretutto, è la prima barriera che un farmaco deve attraversare per entrare nelle nostre cellule, " spiega il ricercatore. "Un altro ostacolo è la difficoltà di progettare molecole in grado di interagire con la matrice extracellulare a causa della sua struttura complessa. Ma i risultati del nostro studio ci consentono di identificare e quantificare i ligandi per la matrice extracellulare direttamente utilizzando cellule viventi, che apre molteplici possibilità di sviluppo in questo campo di ricerca."

Il passo successivo è stato quello di sintetizzare la molecola amplificata. Dopo, l'interazione tra queste molecole e la matrice extracellulare delle cellule viventi è stata confermata mediante Risonanza Magnetica Nucleare. Finalmente, dopo questi studi con le cellule, saggi tra le molecole identificate e condroitin solfato, il principale componente dei glicosaminoglicani nella matrice extracellulare di questo tipo di cellule, sono stati effettuati. "Abbiamo anche utilizzato simulazioni di dinamica molecolare per comprendere il processo di riconoscimento molecolare che spiega i nostri risultati da un punto di vista chimico, " spiega Alfonso.

La metodologia utilizzata in questo studio è un eccellente strumento di ricerca con potenziali applicazioni nella caratterizzazione e diagnosi delle malattie. "Potrebbe portare alla scoperta più rapida di molecole bioattive, poiché la selezione avviene in un mezzo più simile al mezzo biologico in cui agiranno queste biomolecole, " conclude il ricercatore.