Gli scienziati dell'Università di Wageningen hanno sviluppato una nuova tecnica che apre nuove possibilità per la ricerca su farmaci nuovi e più gustosi, cibo più sano. Il nuovo approccio si chiama "receptomics" ed è stato pubblicato sulla rivista scientifica Sensors. La tecnica misura la risposta di molte proteine ​​recettoriali diverse a serie di estratti o sostanze pure in una cella a flusso, e predice le risposte nel corpo umano, riducendo così la necessità di pannelli di prova o esperimenti su animali. La tecnica della ricettività può essere utile anche per lo sviluppo di alimenti e farmaci personalizzati.

Il nostro corpo contiene un'ampia varietà di recettori, proteine ​​che rilevano le sostanze e trasmettono segnali alla cellula a cui sono collegate. Gli esseri umani hanno recettori della lingua e del naso per rilevare aromi e sapori, Per esempio, ma anche recettori nell'intestino per la rilevazione degli ormoni, che assicurano che le cellule intestinali agiscano correttamente, come l'assorbimento o la digestione di un determinato nutriente dall'intestino. Tutte queste proteine ​​recettori sono codificate da geni.

Goccioline microscopiche

Gli scienziati di Wageningen hanno "stampato" il DNA di molte proteine ​​recettori sotto forma di minuscole goccioline su vetrini, formando punti in un motivo a griglia che copre circa un centimetro quadrato. In ogni goccia di DNA, includevano anche DNA che codifica per una proteina di segnalazione colorata che può riportare visivamente la risposta della proteina del recettore.

Le cellule vengono coltivate sul vetrino sopra la griglia del DNA. I due tipi di DNA in ogni punto vengono assorbiti nelle cellule. Le cellule usano il DNA per produrre la proteina recettore e la proteina di segnalazione colorata. Questo crea piccoli gruppi di cellule con le dimensioni delle macchie di DNA. Ogni gruppo di cellule produce una proteina recettore unica e la proteina di segnalazione colorata.

Il vetrino viene quindi posto in un dispositivo che pompa uno strato molto sottile di liquido attraverso il vetrino. "Questo liquido può essere un estratto di una pianta medicinale, o da un normale pomodoro o mela, "dice Maarten Jongsma, biologo molecolare presso la Wageningen University &Research e coordinatore della ricerca. "Alcune proteine ​​recettori reagiranno al liquido che scorre sulle cellule. Grazie alla proteina di segnalazione colorata, possiamo determinare al microscopio quali proteine ​​recettori rispondono e quali no".

Dopo ogni misurazione, le cellule vengono "lavate" pompando un liquido di lavaggio attraverso le cellule per rimuovere il grilletto e tornare alla normalità. Le cellule sono quindi pronte per una nuova esposizione del campione. In questo modo è possibile misurare serie di campioni.

Matematica intelligente

Il passo finale nello studio delle risposte della proteina recettore è l'uso di statistiche e software intelligenti e potenti. Jongsma dice, "Queste cellule viventi spesso producono una risposta variabile e complessa a un estratto che è una somma di tutto nell'estratto, la quantità di DNA che viene espressa e la natura della cellula ospite. Questo è il motivo per cui inizialmente è stato difficile trarre conclusioni." Il team di ricerca di Jongsma, che include biologi cellulari, biologi molecolari, statistici e ingegneri del software, sviluppato un software che consente loro di trovare facilmente questo ago nel pagliaio.

Con la tecnica della ricettività, gli scienziati ora dispongono di un nuovo potente strumento che consente loro di registrare le risposte a, dire, alimenti o piante medicinali con un'ampia varietà di proteine ​​recettoriali e prevedere gli effetti nell'uomo.

La tecnica può anche offrire opportunità per fornire consigli personali più motivati ​​su nutrizione e farmaci in futuro. Jongsma:"Ogni persona ha un insieme leggermente diverso di proteine ​​recettoriali. Determinando quali tipi di proteine ​​recettori sono presenti nel DNA di un paziente e collegandole ai risultati dell'analisi receptomica, i medici potrebbero essere in grado di fornire consigli ancora più personalizzati in futuro".