16-06-2023
Uma equipa de investigadores da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade NOVA de Lisboa | NOVA FCT, do Laboratório Associado para a Química Verde (LAQV), e da Universidade de Santiago de Compostela (Espanha), desenvolveu um método para transportar biomoléculas para o interior da célula através da luz. Em suma, os investigadores conceberam uma classe de compostos químicos fotossensíveis para desencadear o transporte de biomoléculas para o interior das células utilizando luz visível.
A membrana celular funciona como uma barreira semipermeável que regula o transporte de substâncias entre o exterior e o interior das células. Para além de impedir a entrada de substâncias indesejadas, esta barreira biológica também mantém compostos potencialmente benéficos, tais como fármacos, fora das células, impedindo-os de exercer a sua ação terapêutica.
Ao contrário da maioria dos transportadores fotossensíveis já conhecidos, que permitem controlar o transporte de pequenos iões através de membranas, os investigadores desenvolveram uma nova tecnologia molecular para transportar moléculas muito maiores e mais complexas. Mais concretamente, neste trabalho foram transportados péptidos – segmentos de proteínas constituídos por aminoácidos ligados entre si – para demonstrar a prova de conceito. No entanto, segundo os autores, esta tecnologia poderá ser ajustada para o transporte de outro tipo de biomoléculas como por exemplo ARN mensageiro, utilizado nas vacinas da COVID-19.
A equipa de investigadores foi coordenada por Nuno Basílio, investigador do Laboratório Associado para a Química Verde (LAQV), e os resultados do estudo foram publicados na Journal of the American Chemical Society, uma das mais prestigiadas revistas científicas dedicadas à química.
“O sucesso dos transportadores moleculares desenvolvidos pela equipa internacional pode ser atribuído a um desenho molecular simples, mas muito eficiente, que combina numa molécula relativamente pequena duas unidades funcionais: uma que reconhece os compostos que se pretendem transportar e outra que altera a sua geometria quando exposta à luz. Esta alteração estrutural amplifica a sua capacidade para passar membranas, possibilitando telecomandar esta função com luz visível.”, explica Joana Martins, investigadora da NOVA FCT.
De acordo com Javier Montenegro, investigador da Universidade de Santiago de Compostela, os veículos moleculares fotossensíveis destacam-se pela possibilidade de aplicação a concentrações muito baixas e pela utilização de luz visível de baixa energia. A maioria dos sistemas fotossensíveis existentes requer a utilização de luz ultravioleta, que para além de ser muito menos seletiva, pode degradar biomoléculas expostas a esta radiação, induzindo possíveis efeitos tóxicos.
Os autores salientam que um dos grandes desafios da medicina reside na possibilidade de libertar medicamentos de forma seletiva em células doentes sem afetar as saudáveis. Apesar dos transportadores moleculares desenvolvidos neste projeto ainda estarem longe de uma aplicação prática, os resultados obtidos representam um passo relevante nesta direção, abrindo novas possibilidades no desenvolvimento e otimização de sistemas moleculares para a entrega controlada de fármacos.
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