Estudio sobre “helicatos” podría ser útil en el tratamiento del cáncer

Comparación entre la estructura simétrica de un dihelicato de Ni(II) (izquierda) y los dos surcos en la doble hélice del ADN (derecha).

Comparación entre la estructura simétrica de un dihelicato de Ni(II) (izquierda) y los dos surcos en la doble hélice del ADN (derecha).

Los helicatos están constituidos por dos o tres moléculas largas que se enrollan entre sí en forma helicoidal y un ión metálico. La geometría del helicato depende tanto de la naturaleza del ión metálico como de la molécula orgánica.

La geometría preferencial del metal es la que puede provocar el enrollamiento helicoidal del polímero, en dependencia de los átomos donantes que presente. Por ejemplo, con Ni(II) (niquel), un metal que tiende a formar geometría octaédrica, se favorece la formación de un helicato de tres hebras. Por el contrario, la Ag(I) (plata), de geometría lineal, tiende a formar helicatos de dos hebras solamente.

Ya se han obtenido helicatos sin la participación de un ion metálicos, verdaderos miméticos del DNA.

helicatosEn la Figura se representa el proceso de la formación en la cual un ion metálico, representado como una esfera provoca el enrollamiento helicoidal. En este proceso pueden participar dos [c] o tres hebras [d]. El ion metálico, representado por una esfera, es el encargado de mantener las hebras unidas en la forma indicada.

Estudios con helicatos

Según Globocan, estudio mundial sobre el cáncerrealizado el 2012, habría 14,1 millones de nuevos casos de esta enfermedad. Actualmente, los tratamientos más usados para combatirlo son la quimioterapia y la radioterapia, que buscan frenar su propagación, matando las células cancerígenas que se caracterizan por su rápido crecimiento. No obstante, en dicho proceso, también mueren células sanas: las del pelo, mucosa gástrica, sangre, etc., efectos secundarios que hacen que estos tratamientos poco específicos sean destructivos.

Una contribución que ayudaría a cambiar esta situación es el desarrollo de compuestos que presenten una mayor selectividad frente a un blanco biológico determinado, línea en la que trabaja el Dr. Luis Lemus, académico de la Facultad de Química y Biología de la Universidad de Santiago (Chile), quien lidera el proyecto Fondecyt de Iniciación “Estudio de Helicatos como coordinadores de ADN”, cuyos resultados podrían ayudar al desarrollo de drogas más específicas para combatir el cáncer.

“Estas moléculas (helicatos) tienen la capacidad de unirse a las hebras de ADN mediante interacciones específicas y fuertes, modificando así su estructura. Esto provoca que el material genético no se pueda replicar en el interior de la célula. Lo trascendente es que las células que producen la mayor cantidad de ADN son la células cancerígenas, por lo que podrían potencialmente ser un tratamiento contra la progresión del cáncer”, destaca el académico.

Para avanzar en el tratamiento de esta enfermedad, primero es preciso profundizar en el conocimiento de este tipo de compuestos, los cuales se comenzaron a investigar hace menos de 30 años. En la actualidad, según indica el investigador, existen pocos grupos en el mundo que estudian el uso de helicatos como drogas contra el cáncer, y aún no se indaga en la influencia que el tipo de interacción que se establece, tiene sobre la modificación estructural del ADN, línea que el Dr. Lemus pretende desarrollar.

“Los helicatos son moléculas inorgánicas quirales, con forma de hélice similar a la forma del ADN, donde cada molécula tiene un sentido de giro pre-definido por su estructura. Estas moléculas de carga positiva, interactúan con moléculas cargadas negativamente, en este caso el ADN. Posterior a esta atracción electrostática, el ADN tiene la capacidad de reconocer y establecer selectivamente interacciones secundarias con helicatos con cierto sentido de giro mejor que otro”, volviéndose importante la documentación de este fenómeno.

 

Este proyecto se implementará en dos etapas. En primer lugar se realizará la síntesis y el estudio estructural de diferentes tipos de helicatos con distintos metales de transición; y una segunda fase, pruebas con ADN donde se evaluará la afinidad de las moléculas hacia el ADN y el grado de modificación que los helicatos le causarían a éste.

Respecto a las proyecciones del estudio, el académico señala que, a futuro, “sería ideal evaluar éstos compuestos frente a células cancerígenas y así probar si son capaces de provocar su muerte. Sin embargo, hoy buscamos definir conocimiento muy básico porque no existe y adquirirlo servirá para otros grupos y para nosotros mismos también”.

Parte de los propósitos que el Dr. Lemus tiene con este proyecto, es la formación de un grupo de investigacióndedicado al estudio de complejos inorgánicos con aplicaciones biológicas. En Chile, cuenta el académico, el área está poco desarrollada por lo que la ejecución de este estudio podría dar origen a la formación de una línea investigativa nueva dentro de la Universidad y el país.

“Nosotros contamos con el espacio físico, equipamiento y experiencia en síntesis para cumplir los objetivos iniciales de este proyecto, pero también necesitamos la colaboración de otros investigadores que puedan aportar con el conocimiento biológico para darle mayor valor a la investigación. Este proyecto es un primer paso dentro de las expectativas que como grupo tenemos”, expresa el Dr. Lemus.

FUENTE:

http://www.monografias.com/trabajos44/quimica-supramolecular/quimica-supramolecular2.shtml#ixzz32qUNdFQd

http://elbioclubciencia.es/2014/05/23/estudian-moleculas-inorganicas-que-podrian-ser-utiles-en-el-tratamiento-del-cancer-2/

 

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