La caratterizzazione di una minuscola proteina, determinandone la forma e ciò che fa, è stato il primo passo compiuto dalla dottoressa Kirsten Wolthers e dai suoi colleghi nel loro sforzo di saperne di più su una molecola molto comune che è implicata in un'ampia gamma di disturbi umani.

Wolthers ha utilizzato la Canadian Light Source (CLS) presso l'Università del Saskatchewan per studiare la flavodossina. Questa proteina è prodotta da tutti i tipi di batteri e da alcune alghe, lei spiegò, compresi i batteri associati all'influenza, H. pilori, E. coli e persino appendicite.

Di particolare interesse per il professore associato della University of British Columbia è la flavodossina prodotta da Fusobacterium nucleatum, un batterio orale che si trova naturalmente nella bocca umana che svolge un ruolo nella malattia parodontale e nella gengivite.

"Ciò che lo rende così interessante è che ciò che è emerso negli ultimi 10 anni circa sono i collegamenti tra F. nucleatum e cancro del colon-retto e prematuri o nati morti, " ha detto. In alcuni studi, i topi a cui è stato somministrato F. nucleatum per via orale hanno mostrato un'incidenza di nascite pretermine superiore al normale. Poiché la flavodossina è nota per essere essenziale per il ciclo di vita dei batteri, è visto come un potenziale bersaglio per il controllo della crescita del batterio.

"La domanda che ci siamo posti è stata possiamo trovare una molecola chimica che si leghi alla flavodossina per bloccarne la funzione e inibire la crescita dei batteri?"

Utilizzando tecniche di diffrazione dei raggi X al CLS, i ricercatori sono stati in grado di generare modelli di diffrazione che potevano mettere insieme per costruire un'immagine completa della proteina. Hanno quindi confrontato la flavodossina prodotta da F. nucleatum con la flavodossina prodotta da altri tipi di batteri. Il lavoro è stato pubblicato sulla rivista Protein Science.

"Quello che abbiamo scoperto è che le sue caratteristiche erano tipiche della flavodossina che trovereste associata ad altri batteri, ma con piccole variazioni, " disse Wolthers. Il ruolo della proteina è di agire come un condotto, passaggio di elettroni da una proteina all'altra, ma per qualche ragione, la flavodossina prodotta da F. nucleatum ha meno affinità per quegli elettroni.

Wolthers ha affermato che il suo lavoro con la flavodossina è stato solo il primo passo di una lunga strada di ricerca che includerà l'esame di vari enzimi prodotti da F. nucleatum per determinare anche la loro funzione rispetto ai batteri, di nuovo con l'obiettivo di usarli come bersagli farmacologici per interrompere la crescita dei batteri.

Ci sono molte applicazioni per questa ricerca e, negli anni a venire, spera nella creazione di un trattamento farmacologico che possa essere combinato con la chemioterapia "per migliorare i risultati per i malati di cancro del colon-retto".