Interaction of metal complexes with nucleic acid: a thermodynamic and kinetic study, with an eye on photoreactive processes

La Tesis Doctoral de Matteo Lari "Interaction of metal complexes with nucleic acids. A thermodynamic and kinetic study, with an Eye on Photoreactive Processes" trata los mecanismos de accion de varios complejos metalicos con ADN y ARN. La Tesis esta dividida en dos partes: la primera parte se ha centrado en el estudio del aluminio trivalente en agua. El ion aluminio es un potencial elemento toxico, senalado como posible responsable de enfermedades como Alzheimer y Parkinson y, ultimamente, de cancer de mama. Por esta razon, un estudio en los mecanismos de interaccion de este ion con biomoleculas puede ser de interes para comprobar su efecto. El aluminio trivalente forma varios complejos en agua y precipita a pH fisiologico, lo que hace dificil un estudio del aluminio con moleculas biologicas. Por esta razon se ha estudiado la formacion del complejo entre aluminio y el anion dimetilarsinato, que permite solubilizar y obtener complejos de aluminio estables y de definida estequiometria. Los estudios efectuados muestran como el complejo aluminio/dimetilarsinato interaccione con ARN sintetico (poly(rA) y poly(rU)), modificando su estructura y, ademas, favoreciendo procesos de agregacion, que ya se han visto con proteinas en presencia de aluminio, a los que se atribuyen un cierto rol en enfermedades como el Alzheimer. Los resultados obtenidos pueden ser usados como modelos para futuros estudios de aluminio con moleculas biologicas en condiciones fisiologicas. En la segunda parte de la Tesis, se estudian nuevos complejos metalicos de rutenio areno y bisciclometalados de iridio y rodio para su uso como posibles agentes antitumorales. En particular, los compuestos se han probado como fotosensitizadores para terapia fotodinamica (PDT). Siete nuevos complejos bisciclometalados se han sintetizado y caracterizado, y un estudio de la reactividad en funcion de sus estructuras ha sido propuesto en la Tesis. Los resultados obtenidos muestran que, modificando la natura del centro metalico y de los ligandos, los compuestos presentan importantes diferencias en las propiedades fotofisicas, de fotoreactividad y en la reactividad con ADN. Finalmente, pruebas con formas non canonicas de ADN, las formas a cuadruple helice, demuestran que los compuestos sintetizados interaccionan selectivamente con estas, provocando una estabilizacion termica notable de varias estructuras de cuadruple helices. Todos estos resultados muestran como los compuestos bisciclometalados tienen varias propiedades utiles en estudios biologicos, y como modificando sus estructuras, se pueda privilegiar o inhibir una o mas de estas propiedades.