Chirální helikální struktury: Odhalení jejich potenciálu v biomolekulárních interakcích a biomedicínských aplikacích

Výzkumná skupina pokročilých materiálů a organické syntézy (GAMOS) se dlouhodobě zabývá přípravou a studiem chirálních [n]helicenů, které mají helikální (šroubovicovou) geometrii. Zatímco chemie helicenů byla tradičně spojována více s materiálovými vědami, jejich jedinečné chiroptické vlastnosti vzbuzují stále větší zájem také v jiných oborech (např. biomedicíně). Helikální symetrie je v přírodě běžná a nachází se v živých organismech, např. ve struktuře DNA či v prostorovém uspořádání některých proteinů. Právě takovéto prostorové uspořádání otvírá nové možnosti uplatnění enantiomerně čistých helicenů v oblasti biochemie a biotechnologií (skrze selektivní interakce s biomolekulami) nebo v oblasti sensingu a detekce a v neposlední řadě také v medicinální chemii či terapeutických aplikacích.

Nedávno vydané review v prestižním časopise Biotechnology Advances (Elsevier) se zaměřuje na heliceny a jejich analoga (tzv. „helicene-like“ structures) a shrnuje široké spektrum jejich využití v biomedicínských aplikacích, zejména v oblasti zobrazování buněk, cíleném transportu léčiv, biosensingu, ale i ve vývoji nových léčiv. Diskutovány jsou specifické interakce helicenů s biomolekulami a jejich potenciál v oblasti terapeutických aplikací. Přehled se věnuje i nejnovějším pokrokům v oblasti výzkumu helicenových derivátů s vylepšenými fotochemickými vlastnostmi, které rozšiřují možnosti jejich využití v bioimagingu a diagnostice. Studie shrnuje současné poznatky ve výše jmenovaných vědních oblastech a zdůrazňuje význam helicenů na průsečíku materiálových věd, chemie, fyziky a biologie. Inspiruje čtenáře k dalšímu výzkumu těchto unikátních molekul v inovativních technologických a biomedicínských aplikacích.

• Bouz G.*, Žádný J., Storch J., Vacek J.: Chiral helical scaffolds: Unlocking their potential in biomolecular interactions and biomedical applications. Biotechnol. Adv. 2025, 79(1 March), 108513. doi.org/10.1016/j.biotechadv.2024.108513