IRB: Primjena kaliksarena u biomedicini
- Objavljeno u Znanost
Kaliksareni su zanimljivo strukturirane cikličke molekule oblika koji podsjeća na pehar, pa su tako i dobili ime (grč. calix, pehar). Poznati su kao vrlo jaki i selektivni receptori za metalne katione, u kemijskoj industriji kao aditivi, dok se posljednjih godina sve više istražuje njihov potencijal primjene u farmakologiji i biomedicini.
Molekule DNA i RNA pogodne su mete za cijeli spektar farmakoloških pripravaka. Razvoj novih molekula koje, zahvaljujući svojim strukturnim i drugim osobitostima, mogu selektivno prepoznati segmente lanaca DNA ili RNA, odnosno vezati nukleotide, jako je važan za razvoj novih lijekova i dijagnostičkih alata. Multidisciplinaran tim znanstvenika Instituta Ruđer Bošković (IRB) i Sveučilišta u Parizu pokazao je kako neki kaliksareni, moćni molekularni receptori za metalne katione, mogu vezati nukleotide, ali i tvoriti komplekse s različitim nukleinskim kiselinama.
Ovi rezultati mogli bi biti važni za daljnja istraživanja u farmakologiji i biomedicini. Rad je objavljen u časopisu 'New Journal of Chemistry' te dodatno istaknut na naslovnici.
U novom radu znanstvenici su pokazali kako se specijalno dizajnirani kaliksarenski derivati vezuju na točno određena mjesta unutar molekule DNA ili RNA, te je demonstrirana izravna veza između detalja kemijske strukture određene kaliksarenske molekule te afiniteta prema DNA/RNA odnosno načina vezanja nukleotida.
''U sljedećoj fazi naših istraživanja iznimno je važno, metodama rendgenske strukturne analize na monokristalima, strukturno karakterizirati makromolekulske komplekse koji ovim vezivanjem nastaju, jer ćemo tako dobiti uvid u fizikalno kemijske specifičnosti vezivanja, kao i nedvojbeno identificirati vezna mjesta unutar polinukleotidnih lanaca.
Poznavanje takvih strukturnih detalja otvara vrata istraživanjima odnosa kemijske strukture i biološke aktivnosti, odnosno primjeni naših rezultata u farmakologiji i biomedicini. Dodatno, korišteni kaliksareni vežu i biogene metalne katione, te istraživanje trojnih kompleksa kaliksaren-metalni kation – DNA (ili nukleotid) može otkriti nove modele utjecaja na biomolekule i njihove funkcije'', zaključuje dr. sc. Aleksandar Višnjevac, jedan od autora i voditelj projekta Biomimetički 'funnel' i 'bowl' supramolekularni sustavi za selektivno prepoznavanje DNA/RNA (calixDNA) koji financira Hrvatska zaklada za znanost (IP_2020_02), a u sklopu kojega je ovo istraživanje i provedeno.