Un equipo dirigido por investigadores del Laboratorio de Química Sintética Biofuncional RIKEN en Japón ha desarrollado una forma de diseñar complejos de glicanos, grupos de cadenas de azúcar unidas a proteínas o lípidos, de una manera que permita que las moléculas sean transportadas preferentemente aórganos del cuerpo, dependiendo de las cadenas de azúcar contenidas en el grupo. Según Katsunori Tanaka, el líder del equipo, este trabajo, que se publicó en Ciencia avanzada , podría conducir al desarrollo de herramientas de diagnóstico basadas en glucoclusters con mejor selectividad y precisión que los trazadores actuales basados en péptidos y anticuerpos.
Las cadenas de moléculas de azúcar, llamadas glicanos, se encuentran en las superficies de las células, donde juegan un papel importante en el control de las comunicaciones de célula a célula y en el reconocimiento de patógenos extraños. Hace tiempo que se sabe que estos glicanos forman heterogéneosgrupos de diferentes azúcares, y que forman patrones que les permiten adaptarse a ciertas proteínas. Sin embargo, los investigadores no entendieron si estas variaciones de patrones eran simplemente aleatorias o tenían un propósito, influyendo en el movimiento de proteínas y células a través del cuerpo.
Para investigar esto, los investigadores utilizaron un método que desarrollaron, el método de clic RIKEN, para unir selectivamente dos glicanos diferentes a una proteína común, la albúmina, en patrones específicos, donde los azúcares se ordenaron al azar o en una secuencia específica.Luego inyectaron las moléculas resultantes, llamadas glucoclusters heterogéneos, en ratones. Después de la administración, utilizaron técnicas de imagen no invasivas para determinar en qué parte del cuerpo viajaban los conjugados y cómo se excretaban. Luego compararon los resultados de sus estudios con estosdiseñaron glicanos para formar glicoclusters homogéneos, que solo contienen un tipo de glicano. Descubrieron que los glicoclusters heterogéneos exhibían propiedades especiales completamente diferentes de los homogéneos, como ser transportados rápidamente desde la vesícula biliar al intestino para excretarlos o acumularlos selectivamente en el hígado.
Según Tanaka, "Este trabajo muestra que la heterogeneidad de los grupos realmente juega un papel importante en la creación de una unión fuerte y selectiva in vivo. De la misma manera que las rebabas, y Velcro, que se desarrolló en base a la idea,se unen poderosamente a pesar de que cada enlace individual es débil, las moléculas biológicas a menudo se unen usando enlaces covalentes débiles que juntos forman una conexión fuerte. Además, el uso de múltiples moléculas de glucano, o en otras palabras, la heterogeneidad, nos permite promover interacciones selectivas conmoléculas objetivo a través del reconocimiento de patrones. Por lo tanto, controlar con precisión la configuración de los glicanos puede permitirnos diseñar nuevos glicoconjugados que puedan usarse para atacar ciertos tumores, por ejemplo ".
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Materiales proporcionado por RIKEN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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