Le proteine ​​e i farmaci sono spesso attaccati ai lipidi per promuovere la cristallizzazione o garantire la consegna ai tessuti mirati all'interno del corpo, ma solo le proteine ​​e le molecole più piccole si adattano a queste strutture di grasso. Un nuovo studio rivela una struttura lipidica in grado di supportare proteine ​​e molecole molto più grandi di prima, potenzialmente aumentando la varietà di farmaci che possono essere attaccati a queste molecole di grasso.

Le nuove scoperte sono pubblicate nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .

I lipidi sono morbidi, materiali gelatinosi che possono organizzarsi in materiali con minuscoli pori in cui proteine ​​e farmaci possono infilarsi per scopi medici e di ricerca. Sebbene i lipidi costituiscano un eccellente substrato per la somministrazione dei farmaci, i loro piccoli pori limitano la varietà di medicinali che possono fare l'autostop, lasciandosi alle spalle le molecole più grandi come l'insulina, ha detto la professoressa di scienza e ingegneria dei materiali e leader dello studio Cecilia Leal.

I lipidi fungono anche da impalcature per sostenere le proteine ​​per l'analisi della struttura atomica. Normalmente, le proteine ​​sono troppo flosce per resistere ai tipi di analisi a raggi X utilizzati per osservarle, ma i lipidi sono abbastanza cristallini da sostenerli affinché i ricercatori possano vedere al loro interno. Però, questo funziona solo per molecole di piccole proteine.

"Abbiamo trovato un modo per cristallizzare una struttura lipidica 3-D con spazi pori cinque volte più grandi di un normale lipide, " disse Leal. "Ora siamo in grado, in linea di principio, cristallizzare proteine ​​​​molto più grandi e incapsulare molecole di farmaci molto più grandi che mai."

Gran parte del significato di questa ricerca è il risultato del nuovo metodo utilizzato dal gruppo per preparare gli scaffold lipidici.

"I materiali sono vecchi, non c'è niente di nuovo lì, "Ha detto Leal. "Quello che abbiamo fatto diversamente è stato trovare un nuovo modo di preparare il cocktail lipidico per produrre questo materiale unico". Il gruppo di Leal ha scoperto per caso questa nuova tecnica di preparazione.

"Uno dei miei studenti, un coautore di questo studio, aveva affrettato il processo di preparazione e in seguito si rese conto del suo errore quando andò ad esaminare le dimensioni dei pori lipidici nel materiale che aveva appena prodotto, "Leal ha detto. "I pori erano molto più grandi di quanto avrebbero dovuto essere. Non pensavamo che i pori dilatati sarebbero rimasti stabili, ma lo hanno fatto, e il processo è completamente riproducibile. Per di più, la grande struttura lipidica porosa sviluppata come un cristallo, che è insolito per questi materiali morbidi. "

I risultati dello studio sono interessanti da un punto di vista scientifico, anche il cambio di paradigma, Leal ha detto, perché i ricercatori non associano le membrane lipidiche alla cristallinità, che si trova comunemente nei materiali duri. Il gruppo spera che questo porterà più scienziati a guardare questi materiali in un modo nuovo.

"Però, è l'applicazione di materiale allo studio delle proteine ​​e della somministrazione di farmaci che avrà il maggiore impatto, " ha detto Leal.

Il National Institutes of Health e l'Office of Naval Research hanno sostenuto questa ricerca.