Le piante sfruttano la clorofilla per catturare la luce solare e avviare la fotosintesi, un processo cruciale sul nostro pianeta che converte l’energia luminosa in combustibile chimico producendo ossigeno. Questa fondamentale energia chimica viene successivamente utilizzata da piante, alghe e batteri selezionati per metabolizzare l'anidride carbonica e l'acqua in zuccheri.
Ora, gli scienziati del Centro di ricerca in chimica biologica e materiali molecolari (CiQUS) hanno raggiunto un traguardo importante integrando fotosensibilizzatori non nativi nelle cellule di mammifero. Questa rivelazione mette in mostra la capacità di queste sostanze di assorbire anche la luce verde o blu, innescando così reazioni chimiche artificiali all’interno degli ambienti cellulari. In particolare, questo approccio innovativo è stato impiegato per sintetizzare gli indoli, composti chimici che vantano attività biologiche significative.
Tali risultati sottolineano la fattibilità dello sfruttamento della luce per fabbricare prodotti molecolari funzionali, comprese varianti fluorescenti, in contesti biologici. Pubblicato nel Journal of American Chemical Society (JACS) , questo studio segna la dimostrazione pionieristica della creazione di legami chimici sintetici all'interno delle cellule attraverso la fotocatalisi.
La fotocatalisi emerge come una tecnologia chimica trasformativa con vaste implicazioni socioeconomiche. Consente l'utilizzo della luce come fonte di energia per attivare catalizzatori e innescare trasformazioni chimiche, facilitando così sforzi di sintesi sostenibili.
"L'evidenza dell'impiego di queste tecnologie di fotocatalisi sintetica all'interno degli ambienti biologici, crediamo, preannuncia una nuova frontiera alla frontiera della chimica e della biologia", osserva il professor José Luis Mascareñas, co-direttore della ricerca insieme alla dottoressa María Tomás Gamasa. "Inoltre, prevediamo che nel prossimo futuro queste tecnologie sveleranno nuove strategie per manipolare con precisione le cellule umane, favorendo così lo sviluppo di interventi terapeutici innovativi."
Dott.ssa Sara Gutiérrez e Ph.D. La studentessa Cinzia D'Avino ha guidato il lavoro sperimentale, condotto interamente al CiQUS.
Ulteriori informazioni: Cinzia D'Avino et al, Sintesi intracellulare di indoli resa possibile dalla fotocatalisi a luce visibile, Journal of the American Chemical Society (2024). DOI:10.1021/jacs.3c13647
Informazioni sul giornale: Giornale dell'American Chemical Society
Fornito dal Centro di ricerca in chimica biologica e materiali molecolari (CiQUS)
