Pesquisadores da Universidade Nacional de Cingapura (NUS) descobriram uma nova maneira de usar o ácido desoxirribonucleico (DNA). Além de carregar informações genéticas, o DNA também pode servir como uma ferramenta para criar medicamentos de forma mais eficiente. Regiões específicas do DNA conhecidas como fosfatos agem como pequenas “mãos” que orientam reações químicas para formar a versão correta do espelho de um composto.
Muitos medicamentos são quirais, ou seja, existem em duas formas de imagem espelhada – semelhante a um par de mãos – que podem se comportar de maneira diferente dentro do corpo. Uma versão pode tratar uma doença de forma eficaz, enquanto a outra pode ter pouco benefício ou até causar dano. Produzir apenas a forma desejada é um grande desafio no desenvolvimento de medicamentos, mas o novo método orientado por DNA pode tornar esse processo mais limpo, simples e sustentável do ponto de vista ambiental.
O DNA e as proteínas naturalmente se atraem em células vivas porque os grupos fosfato do DNA carregam uma 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 no laboratório. O objetivo era ver se o DNA poderia guiar moléculas a reagir de maneiras específicas e previsíveis.
Como os Fosfatos do DNA Orientam a Química
Os pesquisadores descobriram que certos grupos fosfato no DNA podem atrair moléculas carregadas positivamente durante uma reação química, ajudando-as a se alinhar corretamente – assim como um ímã atraindo uma bolinha de metal para o lugar. Esse processo, conhecido como “pareamento iônico”, mantém as moléculas reativas perto uma da outra e orientadas da maneira certa para produzir um único produto desejado de imagem espelhada. A equipe mostrou que esse efeito de orientação funciona em várias reações químicas diferentes.
Para identificar quais fosfatos eram responsáveis por essa capacidade orientadora, a equipe criou uma nova abordagem experimental chamada “varredura 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, colaboraram com o Professor Zhang Xinglong da Universidade Chinesa de Hong Kong, que usou simulações computadorizadas para validar os resultados experimentais.
O trabalho foi publicado na Nature Catalysis em 31 de outubro de 2025.
DNA como uma Ferramenta de Química Verde
O Prof. Assistente Zhu explicou: “A natureza nunca utiliza os fosfatos do DNA como catalisadores, mas mostramos que, se projetados adequadamente, eles podem atuar como enzimas artificiais.”
Ele acrescentou que a descoberta pode tornar a fabricação química tanto mais sustentável quanto mais eficiente, especialmente na produção de produtos farmacêuticos complexos e de alto valor.
A equipe planeja continuar explorando como os fosfatos do DNA podem ser usados para projetar e produzir compostos quirais (de imagem espelhada) para o desenvolvimento de medicamentos de próxima geração.
