I ricercatori dell'Università di Basilea sono riusciti a sviluppare capsule in grado di produrre la biomolecola glucosio-6-fosfato che svolge un ruolo importante nei processi metabolici. I ricercatori sono stati in grado di produrre il metabolita in condizioni molto simili alla reazione biochimica all'interno delle cellule naturali. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Comunicazioni chimiche .

I processi metabolici all'interno degli organismi viventi coinvolgono una grande varietà di biomolecole. Queste molecole sono prodotte da specifiche reazioni enzimatiche. Un esempio di tale biomolecola è il glucosio-6-fosfato, un metabolita coinvolto in importanti processi metabolici. È centrale nella degradazione dei carboidrati e può anche essere ulteriormente convertito in molecole specifiche responsabili dell'immagazzinamento di energia all'interno di un organismo. Se tali biomolecole possono essere prodotte direttamente all'interno delle cellule viventi, si aprirebbero nuove prospettive nel trattamento delle malattie.

Le nanocapsule producono glucosio-6-fosfato

I ricercatori guidati dalla prof.ssa Cornelia Palivan del Dipartimento di Chimica dell'Università di Basilea hanno progettato capsule biocatalitiche che contengono l'enzima attivo fosfoglucomutasi e possono produrre e rilasciare glucosio-6-fosfato.

Per iniziare la reazione, il substrato richiesto per la reazione deve poter entrare nella capsula. I ricercatori hanno così inserito nelle pareti delle capsule una proteina dei pori sintetizzata all'ETH di Zurigo. Questi pori sono la porta di ingresso per il substrato e l'uscita per il prodotto glucosio-6-fosfato, mentre l'enzima rimane incapsulato e protetto contro la degradazione.

Le nanocapsule sviluppate hanno una dimensione inferiore a 200 nanometri, il che significa che possono essere assorbiti dalle cellule, un importante prerequisito per futuri test e applicazioni.

A differenza di altri approcci che utilizzano solventi organici, i ricercatori sviluppano le loro capsule in condizioni molto simili a quelle presenti in natura. "Il nostro approccio è sempre quello di essere il più naturale possibile, " dice Palivan "così possiamo preservare la biofunzionalità intrinseca degli enzimi e delle proteine ​​dei pori".

In un passaggio successivo, i ricercatori ora testeranno le capsule sulle cellule, per vedere se vengono assorbiti e quindi producono glucosio-6-fosfato all'interno della cellula.