Una nuova tecnica per studiare le parti intatte delle membrane cellulari potrebbe rivoluzionare gli studi sul cancro, malattie metaboliche e cardiache.

Le membrane proteggono tutte le nostre cellule e gli organelli al loro interno, compresi i mitocondri - la centrale elettrica della cellula. Queste membrane sono costellate di macchinari biologici costituiti da proteine ​​che consentono al carico molecolare di entrare e uscire.

Lo studio di queste macchine incorporate nella membrana nel loro stato originario è quindi cruciale per comprendere i meccanismi della malattia e fornire nuovi bersagli per i trattamenti. Però, i metodi attuali per studiarli comportano la loro rimozione dalla membrana, che possono alterarne la struttura e le proprietà funzionali.

Ora un gruppo di ricerca, guidato dall'Università di Oxford e comprendente ricercatori dell'Imperial College di Londra, ha dimostrato una tecnica in grado di analizzare la struttura delle macchine proteiche intatte all'interno delle membrane nel loro insieme. Lo studio è pubblicato oggi sulla rivista Scienza .

Capo ricercatore Dame Carol Robinson, dell'Università di Oxford, ha dichiarato:"Non ero sicuro che avrebbe mai funzionato; pensavo che l'ambiente della membrana sarebbe stato troppo complicato e non saremmo stati in grado di capire i risultati. Sono lieto che abbia funzionato perché ci ha dato una visione completamente nuova di un'importante classe di bersagli farmacologici".

Nuove scoperte già in corso

La tecnica prevede la vibrazione del campione a frequenze ultrasoniche in modo che la cellula inizi a sfaldarsi. Le correnti elettriche hanno quindi applicato un campo elettrico per espellere le macchine proteiche fuori dalla membrana e direttamente in uno spettrometro di massa, uno strumento in grado di rilevare la "firma" chimica di una molecola, in base alla sua massa.

Non solo le macchine proteiche di membrana sono sopravvissute all'espulsione; l'analisi ha anche rivelato come comunicano tra loro, sono guidati alla loro posizione finale e trasportano il loro carico molecolare nella cellula.

Professor Steve Matthews, dal Dipartimento di Scienze della Vita dell'Imperial, ha dichiarato:"Con lo sviluppo di questo metodo, l'applicazione della spettrometria di massa in biologia sarà portata a un nuovo livello, usandolo per fare scoperte che prima non sarebbero state possibili."

Dott.ssa Sarah Rouse, anche dal Dipartimento di Scienze della Vita dell'Imperial, ha dichiarato:"Una domanda di vecchia data sulla struttura di una macchina a membrana dai mitocondri è stata ora risolta utilizzando questa tecnica. I mitocondri sono particolarmente interessanti perché ci sono diverse malattie che li colpiscono specificamente, per cui ora potremmo essere in grado di progettare nuove terapie".