Cientistas do Centro Alemão de Pesquisa do Câncer (DKFZ) conseguiram reconstruir biomoléculas em sua forma de imagem especular. O objetivo dos pesquisadores é criar um sistema de síntese de proteínas artificial em imagem de espelho. Seu objetivo é produzir proteínas terapêuticas de imagem de espelho, como anticorpos, que estariam protegidos da degradação biológica do corpo e não provocariam nenhuma resposta imunológica.

Quase todas as moléculas biológicas existem como duas estruturas espaciais diferentes que estão relacionadas entre si, como imagem e imagem de espelho. Essas moléculas são chamadas de enantiômeros. Muito parecido com as mãos direita e esquerda, eles não podem ser sobrepostos um ao outro. Dependendo da direção em que as moléculas giram, passando a luz polarizada, eles são denominados D-enantiômeros (à direita) ou L-enantiômeros (à esquerda). Embora quase todas as proteínas encontradas na natureza sejam compostas de L-aminoácidos, DNA e RNA são construídos a partir de moléculas-D.

Cientistas do Centro Alemão de Pesquisa do Câncer (DKFZ) em Heidelberg estão trabalhando para sintetizar biomoléculas em sua forma de imagem especular. No futuro, eles pretendem construir mais do que moléculas simples:"Nosso objetivo de longo prazo é criar simples, sistemas biológicos artificiais em forma de imagem espelhada que correspondem aos da natureza, mas não interagem com o meio ambiente, "diz o líder do projeto Jörg Hoheisel.

Em seu trabalho atual, os cientistas liderados por Hoheisel foram capazes de gerar uma versão espelho de uma DNA-ligase a partir de D-aminoácidos. Ligases unem fragmentos de DNA. A ligase de imagem de espelho pode compor um gene de imagem de espelho completo a partir de fragmentos de DNA de imagem de espelho igualmente. Mais D-enzimas que replicam o DNA e o transcrevem em RNA também já estão disponíveis. "Este é o ponto mais longe que viemos agora, "Relatórios Hoheisel." Em seguida, precisamos de uma estrutura de imagem espelhada que cumpra a função dos ribossomos na célula. "

Ribossomos são complexos macromoleculares na célula que são responsáveis ​​por traduzir as fitas de RNA em cadeias de aminoácidos, produzindo assim proteínas. "Uma vez que tenhamos gerado ribossomos espelhados, teríamos compilado um sistema simples que nos permitiria produzir qualquer tipo de proteína com bastante facilidade, "disse Hoheisel." O sistema artificial seria independente da natureza, mas idêntico em todas as características biofísicas e químicas e poderia levar a um sistema arquetípico, cópia espelhada de uma célula. "

Embora esta ainda seja uma visão de um futuro mais distante, a abordagem subjacente já pode ser usada para fins terapêuticos em um futuro próximo, por exemplo, para sintetizar anticorpos de imagem de espelho. Hoje, essas imunoproteínas terapêuticas são produzidas sinteticamente e usadas como drogas para tratar uma série de doenças, incluindo o câncer. Contudo, o sistema imunológico do paciente pode produzir anticorpos corporais contra os anticorpos terapêuticos. "Para o corpo, eles são, em última análise, invasores estrangeiros que devem ser combatidos, assim como os patógenos, "Hoheisel explicou." Uma droga de anticorpo consistindo em D-aminoácidos em vez de L-aminoácidos naturais provavelmente não provocaria qualquer resposta imunológica, porque o sistema imunológico não reconhece as moléculas D. "

Além disso, anticorpos de imagem de espelho poderiam ser terapeuticamente ativos por um tempo mais longo porque seriam muito lentamente decompostos biologicamente no corpo. Eles também podem ser convenientemente tomados como pílulas, uma vez que as enzimas digestivas do corpo não os afetam. Hoheisel busca esses objetivos em uma colaboração internacional com o apoio do Ministério Federal de Educação e Pesquisa (BMBF).