Mantindre l'estabilitat del genoma és una prioritat fonamental per a tots els organismes vius. Qualsevol canvi en la seqüència original de nucleó-bases pot alterar processos biològics clau, perjudicar la funció cel·lular o iniciar un procés cancerigen. Per això, les cèl·lules de mamífers desenvolupen estratègies pròpies a l’hora de reparar danys en el seu ADN. Un exemple d'això és la fotoreactivació, mecanisme natural que utilitza la llum visible per a revertir in situ les lesions produïdes per la radiació ultraviolada.

Al llarg dels últims anys, els avanços en ciència dels materials i en catàlisi han permés emular, en sistemes sintètics, el comportament dels enzims naturals. És el cas dels nanozims, sistemes artificials tan eficients com el dels enzims naturals. La seua aplicació mediambiental i biomèdica, encara que amb diferents nivells de maduresa, està sent demostrada.

Un equip format per investigadores de l'Institut de Ciència Molecular (ICMol) de la Universitat de València (UV) i de l'Institut de Tecnologia Química (ITQ), de la Universitat Politècnica de València (UPV) i del CSIC, ha descrit un sistema per a reparar determinades lesions en l'ADN, mitjançant una innovadora estratègia de fotoreparació.

El treball es basa en l’estudi de dos adductes d’etè, lesions causades per estrés oxidatiu i presents en l'organisme fins i tot sense exposició a carcinògens externs. Per a la investigació, l'equip ha utilitzat els anomenats ‘nanohíbrids d’upconversió’, nanomaterials que resulten de la combinació de diversos components i que tenen la capacitat d'emetre llum a la regió visible en absorbir radiació infraroja. És a dir, combinen partícules activades per llum infraroja amb compostos fotosensibilitzadors, aconseguint reparar ambdós adductes d’etè.

“La teràpia fotodinàmica (PDT) està guanyant cada vegada més protagonisme com a tractament complementari i selectiu contra diversos tipus de càncer, gràcies a la seua capacitat per a destruir cèl·lules tumorals amb una mínima afectació en els teixits sans. Aquest enfocament s'està consolidant com una alternativa prometedora enfront de tractaments convencionals més agressius”, explica Virginie Lhiaubet, investigadora del ‘Grup de Catàlisi per a reaccions orgàniques sostenibles’ de l'Institut de Tecnologia Química (ITQ, UPV-CSIC) i coautora de l'article en la revista Nanoscale.

“Les propietats dels nanomaterials poden servir per a trobar solucions a problemes reals i complexos. A aquest efecte, la investigació bàsica ha d'establir models senzills que permeten avançar tecnològicament cap al desenvolupament de productes mèdics innovadors basats en l'ús de nous nanomaterials”, afig María González Béjar, investigadora de l’ICMol (UV) i coautora de l'article. “A partir d'ara treballarem per a maximitzar l'eficiència de la fotoreparació, ampliar la versatilitat de les estratègies de reparació de l'ADN impulsades per la llum i, al cap i a la fi, millorar el sistema que hem desenvolupat”, conclou la científica.

Per part de la Universitat de València, el treball es desenvolupa en el Grupo de Reactividad Fotoquímica de l’ICMol, i s'emmarca en l'àrea de Bioaplicacions, una línia estratègica inclosa en el reconeixement d'aquest centre d'investigació com a Unitat d'Excel·lència María de Maeztu, acreditació amb la qual compta des de 2016 i que acaba de ser renovada, per tercera vegada consecutiva, pel Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats.

L'estudi, que apareix destacat en la Inside Front Cover de Nanoscale com a reconeixement de la revista a la qualitat de l'estudi publicat, forma part del Programa Estatal de Generació del Coneixement del MICIN (PID2021-128348NB-I00 i PID2023-152131NB-I00) i  està finançat, a més, per la UE NextGenerationEU (PRTR-C17.I1), la GVA, fons FEDER i Horizon Europe.

Referència:
Upconversion nanohybrids for NIR-induced photorepair of DNA etheno adducts. Laura Francés-Soriano, Gemma M. Rodríguez-Muñiz, Paloma Lizondo-Aranda, Delia Bellezza,  María González-Béjar and  Virginie Lhiaubet-Vallet. Nanoscale 2025.

https://doi.org/10.1039/D5NR01777G