La ricerca presso l'Università dell'Arkansas sulle proteine ​​di membrana potrebbe portare a un migliore sviluppo e test dei farmaci. I ricercatori di chimica hanno studiato un tipo di proteina di membrana che espelle i farmaci da una cellula, contribuendo alla resistenza ai farmaci. Hanno scoperto che la composizione lipidica della membrana cellulare ha un effetto sul comportamento di queste proteine, che dovrebbe essere preso in considerazione quando si testano farmaci che prendono di mira le proteine ​​di membrana. I loro risultati sono disponibili ad accesso aperto sulla rivista Scienze Centrali ACS .

Resistenza ai farmaci, compresa la resistenza batterica agli antibiotici e la resistenza delle cellule tumorali alla chemioterapia, è una sfida significativa per gli sviluppatori di farmaci.

"Quasi due terzi di tutti i farmaci prendono di mira le proteine ​​di membrana, " ha spiegato Mahmoud Moradi, professore assistente di chimica e biochimica. "Questa ricerca esamina come le proteine ​​di membrana interagiscono con l'ambiente. Se si ignora il fatto che queste proteine ​​dipendono dal loro ambiente, potresti finire con i farmaci sbagliati."

Moradi e colleghi hanno studiato un tipo di proteina di membrana chiamata esportatori ABC multifarmaco. Queste proteine ​​trasportano sostanze, come droghe, dall'interno verso l'esterno delle cellule, e sono responsabili sia della resistenza agli antibiotici nei batteri che della resistenza alla chemioterapia nelle cellule dei mammiferi.

Utilizzando supercomputer appositamente progettati supportati dalla National Science Foundation e dal National Institutes of Health, i ricercatori hanno eseguito simulazioni molecolari per studiare come la composizione lipidica della membrana di una cellula influenzi queste proteine.

Hanno scoperto che queste proteine ​​sono rimaste inattive e non hanno espulso i farmaci nelle membrane cellulari con un tipo di composizione lipidica, chiamato fosfocolina, o PC. Però, le stesse proteine ​​sono diventate attive in cellule con diversa composizione lipidica, chiamato fosfoetanolammina, o PE, permettendo loro di rilasciare farmaci e rendendo la cellula resistente. Tra le membrane cellulari composte da lipidi PE, quelli contenenti un particolare tipo di lipidi, chiamato PAPA, si è dimostrato più efficace nell'attivare queste proteine ​​e quindi più suscettibile alla resistenza ai farmaci. Prendere in considerazione queste informazioni sull'ambiente lipidico potrebbe aiutare i ricercatori a sviluppare e testare in modo più efficace antibiotici e trattamenti contro il cancro.