Výroba léků by mohla být na pokraji revoluce, která se přesune od často toxických a drahých kovových katalyzátorů k řešení, které je stejně překvapivé jako přirozené: k samotné DNA.
Tým chemiků z Národní univerzity v Singapuru zjistil, že molekulu, která obsahuje naše genetické instrukce, lze použít k řízení složitých chemických reakcí, což otevírá dveře k čistšímu a účinnějšímu procesu vytváření důležitých sloučenin. Toto nové využití molekuly života se přidává k dalším zjištěním, která zkoumají, jak byly vytvořeny bílkoviny, které daly vzniknout životu, a podtrhují ústřední roli těchto základních molekul.
Tento průlomový objev ve skutečnosti řeší jednu z největších výzev syntetické chemie: chiralitu. Mnoho molekul, včetně těch, z nichž se skládají léky, existuje ve dvou formách, které jsou navzájem zrcadlovými obrazy, jako levá a pravá ruka. Pouze jedna z těchto verzí je však obvykle účinná nebo bezpečná, takže zajištění správné verze je kritickým krokem při vývoji jakékoli léčby.
V tomto ohledu spočívá tajemství v základním fyzikálním principu. Páteř dvojité šroubovice DNA tvoří záporně nabité fosfátové skupiny. Tato vlastnost umožňuje, aby molekula fungovala jako magnet pro kladně nabitá činidla a vedla je k reakci velmi specifickým způsobem. Je to právě přitažlivost mezi opačnými náboji, která z DNA dělá jakousi molekulární formu zajišťující výrobu požadované chirální formy. Tato schopnost dvojité šroubovice řídit reakce je jedním z příkladů úžasných vlastností našeho genetického materiálu, oboru, v němž vědci stále odhalují velká tajemství genetiky z těch nejneočekávanějších zdrojů.
Dvojitá šroubovice jako katalyzátor budoucnosti
Aby singapurský tým dospěl k tomuto závěru, neomezil se pouze na teorii. Vyvinuli zcela novou experimentální techniku, tzv. skenování PS, která jim umožnila s nebývalou přesností určit, které konkrétní části řetězce DNA jsou zodpovědné za katalyzování reakce. Tato praktická zjištění byla dále potvrzena komplexními počítačovými simulacemi, které potvrdily mechanismus na molekulární úrovni. Tato ověřená metodika je příkladem potenciálu biologie pro medicínu, obor, v němž se již vyvíjejí techniky, které z buněk dělají největšího nepřítele rakoviny a předjímají budoucí farmaceutické aplikace.
Chemists Discover Unexpected New Way to Use DNA https://t.co/7pj203izcO pic.twitter.com/8fMDIKmpC5
— Chemistry News (@ChemistryNews) November 5, 2025
Tento přístup tak mění DNA v jakýsi programovatelný umělý enzym. Jeho využití jako přírodního a biologicky odbouratelného katalyzátoru otevírá zcela nové obzory pro průmysl, zejména farmaceutický. Možnost zjednodušit tvorbu složitých chemických sloučenin, vyhnout se agresivním reakčním podmínkám a znečišťujícím materiálům, je obrovským krokem vpřed pro rozvoj tzv. zelené chemie a budoucnost medicíny.
Důsledky pro farmaceutický průmysl i mimo něj
Využití DNA jako katalyzátoru má nejen potenciál způsobit revoluci ve výrobě léčiv, ale mohlo by mít významný dopad i na další průmyslová odvětví. Například v oblasti výroby biopaliv, kde jsou rozhodující účinnost a udržitelnost, by DNA mohla usnadnit vytváření ekologičtějších procesů, které jsou méně závislé na neobnovitelných zdrojích. A v potravinářském průmyslu by schopnost DNA řídit specifické chemické reakce mohla zlepšit výrobu přísad a doplňků bezpečnějším a ekonomičtějším způsobem.
Kromě toho by tento přístup mohl urychlit vývoj personalizovaných terapií. Umožněním přesné syntézy specifických sloučenin by bylo možné lépe přizpůsobit léčbu individuálním potřebám pacientů, zvýšit účinnost a snížit vedlejší účinky. Tato personalizace je klíčovým cílem moderní medicíny a DNA jako katalyzátor by mohla být důležitým nástrojem k jeho dosažení.
V neposlední řadě může výzkum v této oblasti také otevřít nové cesty pro vzdělávání a odbornou přípravu v chemických a biologických vědách. Integrací konceptů molekulární biologie a chemie by mohly vzdělávací programy lépe připravit studenty na interdisciplinární výzvy budoucnosti.
Výzvy a perspektivy do budoucna
Navzdory svému potenciálu není využití DNA jako katalyzátoru bez problémů. Stabilita DNA za různých reakčních podmínek, škálovatelnost procesů a výrobní náklady jsou faktory, které vyžadují další výzkum. Pokrok v biotechnologiích a genovém inženýrství by však mohl nabídnout řešení těchto problémů a umožnit, aby se DNA stala standardním nástrojem v chemickém průmyslu.
Objev, že DNA může fungovat jako molekulární katalyzátor, má potenciál změnit nejen farmaceutický průmysl, ale i další klíčové oblasti světové ekonomiky. Postupem času a po překonání současných problémů bychom mohli být svědky významného posunu směrem k udržitelnějším a účinnějším výrobním procesům, jejichž hnací silou bude biologie.