Pesquisadores da Universidade Nacional de Cingapura (NUS) descobriram uma nova maneira de utilizar o ácido desoxirribonucleico (DNA). Além de carregar informações genéticas, o DNA também pode atuar como uma ferramenta para a produção mais eficiente de medicamentos. Regiões específicas do DNA, conhecidas como fosfatos, funcionam como pequenas “mãos” que orientam reações químicas para formar a versão correta de um composto em sua imagem espelhada.
Muitos medicamentos são quirais, o que significa que existem em duas formas espelhadas — semelhantes a um par de mãos — que podem se comportar de maneira diferente dentro do corpo. Uma versão pode tratar efetivamente uma doença, enquanto a outra pode ter pouco benefício ou até causar danos. Produzir apenas a forma desejada representa um grande desafio no desenvolvimento de medicamentos, mas o novo método guiado por DNA pode tornar esse processo mais limpo, simples e ambientalmente sustentável.
O DNA e as proteínas atraem-se naturalmente em células vivas, uma vez que os grupos fosfato do DNA possuem carga negativa, enquanto muitos aminoácidos são carregados positivamente. A equipe da NUS, liderada pelo Professor Assistente Zhu Ru-Yi do Departamento de Química, se perguntou se esse mesmo tipo de atração poderia ajudar a controlar reações químicas em laboratório. O objetivo era verificar se o DNA poderia guiar moléculas para reagirem de maneiras específicas e previsíveis.
Como os Fosfatos do DNA Orientam Reações Químicas
Os pesquisadores descobriram que certos grupos fosfato no DNA conseguem atrair moléculas carregadas positivamente durante uma reação química, ajudando-as a se alinharem corretamente — semelhante a um ímã que atrai uma esfera de metal para o lugar. Esse processo, conhecido como “emparelhamento iônico”, mantém as moléculas em reação próximas e orientadas corretamente para produzir um único e desejado produto em sua imagem espelhada. A equipe demonstrou que esse efeito de orientação funciona em várias reações químicas diferentes.
Para identificar quais fosfatos eram responsáveis por essa capacidade de orientação, a equipe criou uma nova abordagem experimental chamada “escaneamento de PS”. Eles substituíram sistematicamente locais individuais de fosfato no DNA por substitutos quase idênticos e repetiram seus testes. Quando a troca de um fosfato reduziu a seletividade da reação, isso revelou que o local original desempenhava um papel crucial. Para confirmar suas descobertas, eles colaboraram com o Professor Zhang Xinglong da Universidade Chinesa de Hong Kong, que utilizou simulações computacionais para validar os resultados experimentais.
O trabalho foi publicado na Nature Catalysis em 31 de outubro de 2025.
DNA como Ferramenta de Química Verde
O Prof. Assistente Zhu comentou: “A natureza nunca utiliza fosfatos do DNA como catalisadores, mas demonstramos que, se projetados adequadamente, eles podem atuar como enzimas artificiais.”
Ele acrescentou que a descoberta pode tornar a fabricação química mais sustentável e eficiente, especialmente na produção de fármacos complexos e de alto valor.
A equipe planeja continuar investigando como os fosfatos do DNA podem ser utilizados para projetar e produzir compostos quirais (em imagem espelhada) para o desenvolvimento de medicamentos da próxima geração.
