p Conforme a pesquisa médica progride, os protocolos de tratamento tradicionais estão se esgotando rapidamente. Novas abordagens para tratar doenças que não respondem aos medicamentos convencionais são a necessidade da hora. Em busca dessas abordagens, a ciência se voltou para uma ampla gama de respostas potenciais, incluindo ácidos nucleicos artificiais. Os ácidos nucléicos artificiais ou xeno são semelhantes aos ácidos nucléicos de ocorrência natural (pense no DNA e no RNA) - mas são produzidos inteiramente em laboratório. p Os ácidos nucléicos xeno são essenciais para o desenvolvimento de drogas à base de ácido nucléico. Para ser efetivo, eles precisam ser capazes de se ligar de forma estável ao RNA natural (uma versão celular de fita simples do DNA, que é essencial para todos os processos corporais). Contudo, não está claro como, se em tudo, O RNA hibridiza-se com esses ácidos nucléicos xeno. Um novo estudo realizado por pesquisadores do Japão lança luz sobre este mecanismo, abrindo portas para o desenvolvimento de drogas potencialmente revolucionárias baseadas em ácido nucléico.

p Em seu estudo experimental publicado na Communications Chemistry, a equipe dos pesquisadores foi capaz de determinar estruturas tridimensionais de hibridização de RNA com os ácidos nucléicos artificiais serinol ácido nucléico (SNA) ou L-treoninol ácido nucléico (L-aTNA), dois dos poucos ácidos nucléicos xeno capazes de se ligar e formar duplexes com RNA natural de forma eficaz. Este estudo foi resultado da colaboração entre pesquisadores da Escola de Graduação em Engenharia da Universidade de Nagoya, a Escola de Graduação em Ciências Farmacêuticas da Universidade da Cidade de Nagoya, o Centro de Pesquisa Exploratória em Sistemas de Vida e Vida (ExCELLS) dos Institutos Nacionais de Ciências Naturais, e a Escola de Graduação em Engenharia da Universidade de Osaka.

p Ácidos nucléicos naturais como DNA e RNA têm uma "estrutura" de açúcar-fosfato e componentes baseados em nitrogênio; enquanto os componentes à base de nitrogênio em SNA e L-aTNA permanecem os mesmos, em vez disso, eles têm uma estrutura baseada em aminoácidos. SNA e L-aTNA têm vantagens sobre outros ácidos nucleicos artificiais devido à sua estrutura simples, síntese fácil, excelente solubilidade em água, e alta resistência a nuclease. Essas características os tornam mais adequados para o desenvolvimento de drogas de ácido nucléico. "Uma vez que SNA e L-aTNA podem se ligar a ácidos nucleicos naturais, queríamos saber qual é a chave para estabilizar a estrutura duplex entre SNA ou L-aTNA e RNA, "diz a Dra. Yukiko Kamiya, o cientista-chefe do estudo, "e, portanto, começamos a trabalhar na determinação da estrutura tridimensional. "

p Eles descobriram que as interações intramoleculares (dentro da molécula) são importantes para manter estáveis ​​as estruturas helicoidais (torcidas) de fita dupla formadas por ácidos nucléicos acíclicos e RNA. Embora as estruturas helicoidais de ácidos nucleicos naturais sejam do tipo A, o que significa que eles giram para a direita, essas estruturas duplex sintéticas pareciam se alinhar em um padrão perpendicular, resultando em áreas maiores entre cada volta da hélice. Além disso, eles obtiveram estruturas de fita tripla consistindo em L-aTNA ou SNA e RNA, por meio de interações de "par de bases Hoogsteen", conforme mostrado na Figura 1.

p Essas descobertas questionam muitas coisas que até agora acreditamos serem fundamentais na biologia. Ribose, o açúcar na espinha dorsal dos ácidos nucléicos naturais, não parece ser necessário para formar um duplex estável, contrário aos conhecimentos atualmente aceitos. Então, por que a natureza escolheu a ribose? "Isso talvez seja melhor respondido por meio de estudos futuros olhando para a estrutura helicoidal, "diz o Dr. Kamiya.

p Por enquanto, sua equipe está feliz que suas descobertas abram mais caminhos para o desenvolvimento de medicamentos. "A compreensão estrutural desses duplexes pode nos ajudar a encontrar novos designs de drogas à base de ácido nucléico. Esperamos que, por meio dessas descobertas, o desenvolvimento de drogas de ácido nucléico vai acelerar, " ela diz.

p Essas percepções, claro, vá além das aplicações médicas. Os ácidos nucléicos são os projetos da "construção" de todos os organismos vivos, mas percebemos que muitos de seus segredos ainda estão descobertos. Essas descobertas lançam luz sobre um capítulo pequeno, mas significativo, dos ácidos nucléicos.