El autoensamblaje supramolecular intracelular regula la función celular

El autoensamblaje supramolecular basado en interacciones no covalentes se considera una estrategia clave para la introducción de macromoléculas biocompatibles sintéticas intracelulares. Las macromoléculas sintéticas se asemejan a la naturaleza, el comportamiento y la función de las biomacromoléculas en los sistemas vivos.

Las macromoléculas autoensambladas in cellulo pueden superar y evitar reacciones biológicas complicadas en células vivas para mejorar la viabilidad de controlar la función y los comportamientos celulares en general.

Investigadores del Instituto de Tecnología Avanzada de Shenzhen (SIAT) de la Academia de Ciencias de China revisaron los avances recientes en aplicaciones y estrategias que inducen el autoensamblaje supramolecular intracelular de macromoléculas con diferentes estructuras topológicas como nanosistemas teranósticos en los campos del tratamiento del cáncer y la bioimagen.

La reseña fue publicada en Edición internacional de Angewandte Chemie el 17 de enero.

Las estrategias incluyeron interacción huésped-huésped, enzima, pH, temperatura, polimerización intracelular y autoensamblaje inducido por polimerización de radicales libres. Fueron motivados por estímulos externos o condiciones internas, desordenadas y duras en las células tumorales, y se utilizaron principalmente para extraer biomacromoléculas en celulo como poliamina, trifosfato de adenosina, biomarcaje y bioimagen.

Las células tumorales tienen un entorno desordenado de pH sobreexpresado, especies reactivas de oxígeno y enzimas, que se utilizó como una herramienta importante para inducir el autoensamblaje supramolecular de la celuloide. Los estímulos externos, como el efecto de la temperatura, la fotoiniciación, la polimerización por radicales libres y, en las duras condiciones del celuloide, introdujeron macromoléculas sintéticas con diferentes estructuras topológicas, como nanopartículas, gel y bobinas, para inducir la bioimagen y la muerte de las células cancerosas.

Además, la separación física de fases líquido-líquido se utilizó para construir las macromoléculas autoensambladas endógenas denominadas orgánulos sin membrana. Estos orgánulos subcelulares se utilizan ampliamente para extraer las biomacromoléculas intracelulares como enzimas para inducir la muerte por cáncer.

El estudio también informó que las pinzas moleculares podrían usarse ampliamente en el futuro. Las pinzas moleculares son una clase de moléculas cíclicas que contienen dos brazos de unión para adaptarse a moléculas huésped específicas, que se utilizan principalmente como biosensor, receptor sintético y sistema de administración de fármacos para aplicaciones farmacéuticas. Sin embargo, existen pocos estudios para su aplicación en células vivas en la actualidad.