Uma nova abordagem para o tratamento de câncer e outras doenças que usa uma molécula mecanicamente interligada como uma 'bala mágica' foi projetada por pesquisadores da Universidade de Birmingham.

Rotaxanos chamados, as moléculas são minúsculas estruturas em nanoescala que se assemelham a um haltere com um anel preso ao redor do poste central. Os cientistas têm feito experiências com rotaxanos baseados em finas, postagens centrais semelhantes a tópicos por vários anos, mas este novo projeto usa em vez disso uma molécula supramolecular muito maior em formato cilíndrico - cerca de 2 nm de comprimento e 1 nm de largura - que tem notável capacidade de ligar junções em forma de Y ou bifurcações em DNA e RNA.

Esses garfos são criados quando o DNA se replica e, em testes de laboratório, os pesquisadores de Birmingham mostraram que, quando eles se ligam às junções, as moléculas do cilindro são capazes de parar as células cancerosas, bactérias e vírus se reproduzam.

Para obter controle sobre essa ligação, a equipe das Escolas de Química e Biociências da Universidade, colaborou com pesquisadores em Wuhan, na China, e Marselha, na França, para resolver o desafio de identificar uma estrutura de anel grande o suficiente para caber em torno desta molécula do cilindro central. Eles agora mostraram que uma molécula gigante em forma de abóbora, chamada de cucúrbita [10] urila) é capaz de hospedar o cilindro. Quando o anel está presente, a molécula de rotaxano é incapaz de se ligar.

Para evitar que o cilindro escorregue para fora do anel em forma de abóbora, os pesquisadores adicionaram ramos a cada extremidade do cilindro. Eles demonstraram que o cilindro então fica mecanicamente travado dentro do anel e que eles podem usar isso para controlar a maneira como o cilindro supramolecular interage com o RNA e o DNA.

Os resultados, publicado no Jornal da American Chemical Society , mostram não apenas como essas moléculas complexas podem ser produzidas de forma simples e eficiente, mas também como o número de ramos pode ser usado para regular a velocidade com que o cilindro pode escapar do anel em forma de abóbora - de rapidamente para nenhum. Isso permite o controle temporal do reconhecimento do garfo e, portanto, da atividade biológica.

Pesquisador-chefe, Professor Mike Hannon, explica:"Esta é uma nova abordagem realmente promissora que aproveita uma química robusta e comprovada de uma forma totalmente nova que tem potencial para o tratamento direcionado de cânceres e outras doenças.

"Nossa abordagem é muito diferente dos principais medicamentos contra o câncer, que comumente afetam todas as células do corpo, não apenas as células cancerosas. A molécula de rotaxano mantém a promessa de que, ligando e desligando conforme necessário, pode ter como alvo e inibir especificamente as células cancerosas com um alto grau de precisão. "

A University of Birmingham Enterprise tem um pedido de patente depositado cobrindo a estrutura e o design desses novos rotaxanos, e a equipe já começou a trabalhar para explorar uma variedade de aplicativos para a abordagem.