Un nuevo trabajo de científicos del CiQUS de la USC dirigidos por el profesor José Luis Mascareñas ha conseguido construir por primera vez un sistema híbrido entre una miniproteina y un metal (paladio) que se comporta como un metaloenzima artificial dentro de una célula viva.

Este trabajo, que supone un importante avance en la creación de enzimas artificiales en células vivas, se enmarca en el proyecto europeo MetBioCat, financiado por el Consejo Europeo de Investigación (ERC) dentro de la convocatoria Advanced Grant, y realizado exclusivamente por miembros del grupo de este Centro: los estudiantes de doctorado Soraya Learte y Alejandro Gutiérrez y el postdoct Cristian Vidal.

«Los enzimas son proteínas fundamentales para la vida ya que son responsables de catalizar las miles de reacciones químicas que ocurren en nuestras células. Alguna de estas proteínas puede realizar su función gracias a la ayuda de determinados metales, de ahí la denominación de metaloenzimas. Los científicos llevamos años tratando de desarrollar metaloenzimas que no existen en la naturaleza y que puedan realizar nuevas funciones. Y aunque hasta el momento se han preparado diversos metaloenzimas artificiales, nunca se había logrado situarlos dentro de células de mamífero, el lugar propio de acción de enzimas naturales, como hemos conseguido hacer en este trabajo», explica el director científico del CiQUS y coordinador del grupo MetBioCat, el profesor Mascareñas.

Aunque por ahora la actividad de este sistema sintético es baja, los investigadores apuntan que «supone un primer paso en el camino correcto». Los investigadores esperan que mejorando estas propiedades en un futuro, este tipo de sistemas moleculares permitan controlar reacciones químicas celulares, y con ello corregir problemas de funcionamiento asociados a distintas enfermedades. Además, estos sistemas sintéticos también podrían permitir generar fármacos de forma selectiva, administrándolos sólo en las células que están cargadas con estos catalizadores artificiales.

Este trabajo ha logrado dar respuesta al desafío que supone controlar transformaciones químicas en el medio celular, ya que es preciso mantener la actividad y propiedades de los catalizadores en un medio tan complejo como lo es el entorno de la célula; y por la dificultad que supone atravesar de manera controlada la membrana celular, entre otros factores. Además, este análisis del CiQUS logra «visualizar» que dichas transformaciones químicas están teniendo lugar mediante la generación de productos fluorescentes, visibles a través del microscopio.