Descripción del proyecto
EL USO DE ENZIMAS COMO BIOCATALIZADORES EN APLICACIONES INDUSTRIALES SE ESTA EXTENDIENDO DRASTICAMENTE EN LOS ULTIMOS AÑOS, ESTO SE DEBE A LAS PROPIEDADES QUE ESTOS BIOCATALIZADORES POSEEN, TALES COMO SU GRAN EFICIENCIA CATALITICA, SU ELEVADA ESPECIFICIDAD Y SELECTIVIDAD, ASI COMO QUE SON CAPACES DE ACTUAR EN CONDICIONES SUAVES DE REACCION, SIN EMBARGO, AUN HAY RETOS QUE DEBEN DE SER SOLVENTADOS PARA PODER EXPLOTAR COMPLETAMENTE SU POTENCIAL INDUSTRIAL, PROBABLEMENTE EL PRINCIPAL PROBLEMA DE ESTAS PROTEINAS ES SU BAJA ESTABILIDAD EN CONDICIONES DE REACCION DESEADAS EN PROCESOS INDUSTRIALES (AGITACION MECANICA, DISOLVENTES, ALTAS TEMPERATURAS, PH EXTREMOS, ETC), ESTE SUBPROYECTO 1 PRETENDE SOLVENTAR ALGUNA DE ESTAS LIMITACIONES APROVECHANDO LA CAPACIDAD QUE POSEEN LAS NANOPARTICULAS MAGNETICAS DE PRODUCIR CALOR EN RESPUESTA A LA APLICACION DE CAMPOS MAGNETICOS ALTERNOS Y EL USO DE ENZIMAS OBTENIDAS A PARTIR DE ORGANISMOS TERMOFILOS Y QUE TRABAJAN A TEMPERATURAS OPTIMAS DE REACCION ELEVADAS, LA IDEA ES UTILIZAR ESTA PROPIEDAD DE LAS NANOPARTICULAS MAGNETICAS PARA ALCANZAR DE FORMA LOCAL UNA TEMPERATURA CERCANA A LA TEMPERATURA OPTIMA DE LA ENZIMA, ESTO PERMITIRIA EL CONTROL REMOTO DE LA TEMPERATURA EN EL MICROAMBIENTE DE LA ENZIMA Y POR LO TANTO PERMITIRIA INCREMENTAR DE FORMA SELECTIVA Y EXPONENCIAL SU EFICIENCIA, LA TEMPERATURA GENERADA LOCALMENTE POR CADA NANOPARTICULA MAGNETICA SE DISIPA DE FORMA EXPONENCIAL CON LA DISTANCIA A LA SUPERFICIE DE LA MISMA, POR LO QUE AL TRABAJAR CON CONCENTRACIONES FINALES BAJAS DE DERIVADO ENZIMA-NANOPARTICULA NO HABRIA UN AUMENTO GLOBAL DE LA TEMPERATURA EN EL REACTOR AL APLICAR CAMPOS MAGNETICOS ALTERNOS, EL AUMENTO DE TEMPERATURA SERIA INDUCIDO POR LO TANTO DE FORMA LOCAL EN EL MICROAMBIENTE QUE RODEA LA ENZIMA UNIDA A LA SUPERFICIE DE LA NANOPARTICULA MAGNETICA, ESTO PERMITIRIA QUE CADA ETAPA DEL PROCESO QUE ES CATALIZADA POR UNA ENZIMA DIFERENTE TRABAJE A SU MAXIMA EFICIENCIA, A SU VEZ AL PODER CONTROLAR DE FORMA REMOTA LA GENERACION DE CALOR PERMITIRIA GANAR CONTROL TEMPORAL DEL PROCESO MULTIETAPA, SI ALGUNA ETAPA ES CATALIZADA POR ENZIMAS TERMOFILAS CON BAJA O NULA ACTIVIDAD A TEMPERATURA AMBIENTE,EL SUBPROYECTO 1 DE HEATOOLS SE CENTRARA EN LA CAPACIDAD DE ACTIVAR SELECTIVAMENTE ENZIMAS CON DIFERENTES TEMPERATURAS OPTIMAS DE TRABAJO Y POR OTRO EL TRATAMIENTO DE CANCER MEDIANTE TERAPIA ENZIMATICA, EN EL CASO DE LA APLICACION EN BIOCATALISIS MULTIENZIMATICA PARA LA OBTENCION DE DERIVADOS ENANTIOPUROS DE HIDROXI-PROPIONALDEHIDO POR OXIDACION ASIMETRICA DE DERIVADOS PROQUIRALES DE 1,3-PROPANODIOL CATALIZADA POR UNA ALCOHOL-DESHIDROGENASA E INCLUYENDO UN PROCESO MULTI-ENZIMATICO ACOPLADO (NADH-OXIDASA Y UNA CATALASA), EMPLEANDO ENZIMAS CON TEMPERATURAS OPTIMAS DIFERENTES, POR OTRA PARTE, SE EMPLEARA ESTE CONCEPTO DE BIOCATALISIS PARA EL DESARROLLO DE UNA TERAPIA TUMORAL ENZIMATICA DIRIGIDA, MEDIANTE HIPERTERMIA MAGNETICA MEDIANTE LA ACTIVACION CON TEMPERATURA LOCAL DE HA PEROXIDASA DE RABANO PICANTE, CON UNA TEMPERATURA OPTIMA DE 45ºC, Y OBTENER RADICALES PEROXILADOS CITOTOXICOS A PARTIR DEL ACIDO 3-INDOL-ACETICO, DE ESTA MANERA ABORDAREMOS UN ENFOQUE NOVEDOSO DE SWITCH "ON/OFF" PARA LA ACTIVACION REMOTA DE PRO-FARMACOS PARA TERAPIA DEL CANCER, POR LO CUAL EL DESARROLLO DE ESTE PROYECTO PERMITIRIA PLANTEAR LAS BASES DE UNA NUEVA ESTRATEGIA DE TERAPIA ENZIMATICA DIRIGIDA BASADA EN DESENCADENAR UNA ACTIVACION REMOTA DE LA ENZIMA TERAPEUTICA BASADA EN NANOACTUACION, HIPERTERMIA\NANOPARTÍCULAS MAGNÉTICAS\BIOCATÁLISIS\TERMÓFILOS\MODELOS CELULARES\MODELOS ANIMALES\CÁNCER