Modificar biomoléculas mediante unión covalente a otros compuestos (es decir, preparar conjugados) mejora sus propiedades. Un método clásico y muy explotado para preparar conjugados consiste en hacer reaccionar una maleimida y un tiol (cada uno de ellos en uno de los componentes del conjugado).
Ninguna biomolécula (ácido nucleico, proteína, carbohidrato, etc.) contiene grupos maleimida, por lo que es necesario introducirla previamente para poder llevar a cabo la conjugación. Las maleimidas son lábiles al reactivo que, una vez ensamblada la cadena oligonucleotídica en fase sólida, la desancla del soporte sólido y elimina los grupos protectores.
El método más comúnmente utilizado para preparar maleimido-oligonucleótidos hasta la aparición de nuestro trabajo unía la maleimida al oligonucleótido, una vez desprotegido, en solución. Esta reacción no es totalmente selectiva y tiene lugar con rendimientos poco reproducibles y/o muy bajos, lo cual repercute negativamente en la pureza del producto y en el rendimiento del proceso.
En este trabajo hemos visto que el cicloaducto exo que se forma por reacción entre una maleimida y 2,5-dimetilfurano protege la maleimida y la hace estable a las condiciones y reactivos estándar de desprotección y desanclaje de oligonucleótidos. La incorporación de la maleimida protegida puede realizarse en un sintetizador automático, y transcurre con muy buen rendimiento y sin reacciones secundarias. Los oligonucleótidos derivatizados con una maleimida protegida son estables y fáciles de manipular. El grupo protector de la maleimida se elimina sin problemas antes de la reacción de conjugación mediante un tratamiento térmico.
La principal aplicación de este trabajo está relacionada con la utilización de oligonucleótidos como fármacos, aunque la metodología también puede ser útil en los campos de la nanotecnología y el diagnóstico. La conjugación puede incrementar la estabilidad del oligonucleótido en los medios biológicos, facilitar su internalización celular, dirigirlo a un determinado tipo de células, o bien marcarlo, lo cual puede proporcionar información sobre el destino del oligonucleótido dentro de una célula. Este método de protección de maleimidas ha encontrado también aplicación en el campo de los péptidos, concretamente en la preparación de péptidos cíclicos y en la unión de péptidos y análogos a dos moléculas diferentes.
Anna Grandas
anna.grandas@ub.edu
Departamento de Química Orgánica, Universitat de Barcelona
Referencia
“Maleimide-Dimethylfuran exo Adducts: Effective Maleimide Protection in the Synthesis of Oligonucleotide Conjugates” ORGANIC LETTERS. 2011; 13(16): 4364-4367. Sanchez, Albert; Pedroso, Enrique; Grandas, Anna.
Este trabajo fue financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación (CTQ2007-68014-C02-01 y CTQ2010-21567-C02-01, y el proyecto RNAREG, CSD2009-00080, subvencionado por el programa CONSOLIDER INGENIO 2010) y por la Generalitat de Catalunya (2009SGR-208). Albert Sánchez recibió una beca de la Generalitat de Catalunya.
