Pesquisadores da Universidade Nacional de Cingapura (NUS) descobriram um novo método usando ácido desoxirribonucléico (DNA). Além de transportar informações genéticas, o DNA pode servir como uma ferramenta para produzir medicamentos de forma mais eficiente. Regiões específicas do DNA chamadas fosfatos agem como pequenas “mãos” que guiam as reações químicas para formar a versão espelhada correta de um composto.
Muitas drogas são quirais, o que significa que existem em duas formas espelhadas – semelhantes a um par de mãos – que podem se comportar de maneira diferente no corpo. Uma versão pode ser eficaz no tratamento de uma doença, enquanto outra pode trazer poucos benefícios ou até causar danos. Produzir apenas a forma desejada é um grande desafio no desenvolvimento de medicamentos, mas novos métodos guiados pelo DNA poderiam tornar o processo mais limpo, mais simples e mais ecológico.
O DNA e as proteínas são naturalmente atraídos um pelo outro nas células vivas porque os grupos fosfato do DNA têm carga negativa, enquanto muitos aminoácidos têm carga positiva. A equipe do NUS, liderada pelo professor assistente Zhu Ru-Yi, do Departamento de Química, questionou-se se esse mesmo tipo de atração poderia ajudar a controlar as reações químicas em laboratório. O objetivo deles era ver se o DNA poderia direcionar as moléculas para reagir de maneiras específicas e previsíveis.
Como os fosfatos do DNA direcionam as reações químicas
Os investigadores descobriram que certos grupos fosfato no ADN podem atrair moléculas carregadas positivamente durante as reações químicas, ajudando-as a alinharem-se corretamente – tal como um íman que puxa as esferas de metal para o seu lugar. Este processo, conhecido como “emparelhamento de íons”, reúne as moléculas reagentes firmemente e as orienta corretamente para produzir um único produto de imagem espelhada desejado. A equipe mostrou que esse efeito orientador se aplica a diversas reações químicas diferentes.
Para descobrir quais fosfatos têm essa capacidade de orientação, a equipe criou um novo método experimental chamado “varredura PS”. Eles substituíram sistematicamente vários locais de fosfato no DNA por substituições quase idênticas e repetiram os testes. Quando a substituição de fosfato reduz a seletividade da reação, isso sugere que o sítio original desempenha um papel crucial. Para confirmar as suas descobertas, eles colaboraram com o professor Zhang Xinglong, da Universidade Chinesa de Hong Kong, para usar simulações de computador para verificar os resultados experimentais.
Este trabalho foi publicado em catálise natural 31 de outubro de 2025.
DNA como ferramenta de química verde
O professor assistente Zhu explicou: “A natureza nunca usa fosfatos de DNA como catalisadores, mas mostramos que, se projetados corretamente, eles podem funcionar como enzimas artificiais”.
Ele acrescentou que a descoberta poderia tornar a fabricação de produtos químicos mais sustentável e eficiente, especialmente na produção de produtos farmacêuticos complexos e de alto valor.
A equipe planeja continuar explorando como os fosfatos de DNA podem ser usados para projetar e produzir compostos quirais (imagem espelhada) para o desenvolvimento de medicamentos de próxima geração.
