biomolecula

UNA NUEVA

BIOMOLECULA
El ácido peptidonucleico, un híbrido sintético
de proteína y ADN, podría constituir la base de un nuevo
tipo de fármacos y de formas de vida artificial

Peter E. Nielsen

L
CONCEPTOS BASICOS
Una molécula sintética,
el ácido peptidonucleico (APN), combina la
capacidad de almacenar
información del ADN con
la estabilidad química de
un esqueleto semejante al
queposeen las proteínas.
Los fármacos basados en
APN operarían mediante
la unión a determinadas
secuencias de bases de
ADN o de ARN, lo que
causaría el silenciamiento
o la activación del gen
correspondiente.
Quienes trabajan en la
creación de vida artificial
a partir de mezclas de
compuestos químicos
están considerando el
APN como un componente
útil para sus diseños.
En el origen dela vida,
moléculas semejantes
al APN podrían haberse
utilizado como material
genético primordial.

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a extraordinaria diversidad de seres que
habitan el planeta, desde las diminutas
bacterias hasta las majestuosas ballenas
azules, desde las plantas que captan la luz solar
hasta los endolitos que digieren minerales a
grandes profundidades, se funda en una única
“forma de vida”. Todosesos organismos se
basan en los ácidos nucleicos (ADN y ARN)
y en las proteínas, que colaboran según los
dictados del dogma central de la biología
molecular: el ADN almacena la información
que se transcribe en ARN, que sirve luego de
molde para la síntesis de proteínas. A su vez,
las proteínas desarrollan funciones estructurales en los tejidos y, mediante su actividad
enzimática,constituyen la mano de obra de
la célula.
Sin embargo, los científicos sueñan con
crear algún tipo de vida ajeno a éste. El objetivo es doble: comprender mejor los componentes mínimos necesarios para la vida (lo
que arrojaría luz sobre aspectos esenciales de la
vida y sobre el origen de la vida en la Tierra)
y descubrir si son capaces de hacerlo. En otras
palabras, se han propuesto combinar un nuevoconjunto de moléculas con capacidad de
autoorganización, metabolización (hacer uso
de una fuente de energía), crecimiento, reproducción y evolución.
Una de las moléculas candidatas es el ácido
peptidonucleico (APN). Al igual que el ADN
y el ARN, el APN almacena información; sin
embargo, se construye a partir de un esqueleto similar al de las proteínas, más sencillo y
resistente que elesqueleto azúcar-fosfato de
los ácidos nucleicos. En nuestro grupo de investigación desarrollamos el APN hace más de
15 años, en el transcurso de un proyecto que

tenía como objetivo algo más útil a corto plazo
que la creación de formas de vida novedosas.
Queríamos diseñar fármacos que operasen
sobre el ADN de determinados genes, bien
para bloquear la expresión del gen, bien paraintensificarla (es decir, síntesis de la proteína
codificada por el gen). Ese tipo de fármacos
sería conceptualmente similar a los compuestos
“antisentido” como las hebras cortas de ADN
o de ARN que se unen a una secuencia concreta
del ARN para obstaculizar la producción de
proteínas relacionadas con enfermedades.
Las propiedades únicas del APN le confieren varias ventajas sobre los ADN y los ARNantisentido: mayor versatilidad a la hora de
unirse al ADN y al ARN, unión más fuerte a
su molécula diana y mayor estabilidad química
en un ambiente celular plagado de enzimas.
Muchos estudios han demostrado la idoneidad
del APN a la hora de modificar la expresión
génica, sobre todo en experimentos moleculares realizados in vitro o con cultivos celulares.
Han comenzado ya los estudios sobre animalesy las investigaciones encaminadas a encontrar
formas de convertir el APN en fármacos que,
a través del sistema circulatorio, entren en las
células del paciente.
Además de promover una apasionante investigación médica, estas moléculas han dado
lugar a especulaciones sobre el origen de la
vida en la Tierra. Algunos han sugerido que
el APN, o una molécula semejante, podría
haber sentado...