Prima che i ricercatori possano sviluppare farmaci mirati, devono sapere esattamente come funziona una malattia. Il biochimico Bert Beerkens ha creato molecole che consentono loro di scoprirlo. Ha utilizzato la caffeina come base per nuove molecole che consentono la ricerca su determinate proteine recettrici sulle cellule.
Da studente di chimica, Bert Beerkens rimase affascinato dal campo di ricerca che consente di utilizzare la chimica per studiare tutti i tipi di processi del corpo. "Quindi si progettano e producono molecole che non hanno alcun effetto medicinale, ma che aiutano altri ricercatori nel loro lavoro su una particolare condizione."
Nel suo dottorato di ricerca ricerca, Beerkens si mise al lavoro per creare molecole che si legassero a una proteina che normalmente lega la sostanza adenosina. L'adenosina è ovunque nel nostro corpo. Fa parte del DNA e anche dell'ATP:adenosina trifosfato. Questo immagazzina energia in tutte le cellule viventi e la rende disponibile dove è necessaria.
Beerkens afferma:"L'adenosina è anche una sostanza di segnalazione per la comunicazione tra cellule. Se c'è molta adenosina attorno a una cellula, potrebbe significare che una cellula nell'area è morta". Quindi l'adenosina vaga dall'ATP degradato e una cellula vicina la raccoglie tramite speciali recettori sulla membrana cellulare. "A seconda del tipo di cellula che capta l'adenosina, il risultato potrebbe essere l'inibizione della risposta immunitaria. Alcuni tumori abusano di questo meccanismo producendo attivamente recettori dell'adenosina."
Per indagare su questo, sono necessarie molecole che, come l’adenosina, si leghino ai recettori dell’adenosina. Beerkens ha raccolto la sfida. La caffeina divenne la base delle sostanze che sviluppò. "Anche la caffeina si lega al recettore, ma non in modo molto forte."
Beerkens ha sperimentato la sostituzione di ulteriori gruppi atomici nella molecola della caffeina. È riuscito a creare molecole che non solo si legano strettamente al recettore, ma anche solo a questo tipo di recettore e a nient'altro. "Esistono quattro diversi recettori dell'adenosina. Per tre di essi sono riuscito a progettare molecole adatte. Per il quarto, il mio predecessore lo ha già fatto."
Le molecole non solo dovevano legarsi strettamente e selettivamente al recettore, ma anche apporre su di esso un'etichetta molecolare. "Quindi i ricercatori potranno vedere se e dove quale tipo di recettore è presente." Tale osservazione doveva essere fattibile anche su materiale cellulare vivente, cioè senza alte dosi di radiazioni radioattive.
Questo era un punto delicato nel progetto di Beerkens. "Ci siamo riusciti utilizzando la chimica dei clic." L'anno scorso il Premio Nobel per la chimica è andato allo sviluppo di questo tipo di chimica. "Funziona come i Lego. Quando la molecola simile alla caffeina è attaccata al recettore dell'adenosina, un'altra molecola che emette luce, ad esempio, si aggancia ad essa."
Beerkens ha conseguito il dottorato di ricerca. a novembre, i suoi risultati erano stati pubblicati in precedenza. C’è una corsa immediata da parte dei ricercatori che utilizzano le molecole? "Sei mesi fa è arrivata una richiesta dagli Stati Uniti. Un ospedale voleva indagare su una malattia in cui l'adenosina sembra avere un ruolo. Oltre a ciò, questo avviene ancora principalmente all'interno e nei dintorni del nostro laboratorio, insieme al LUMC. Si tratta di ricerca nei recettori dell'adenosina su alcune cellule immunitarie, per vedere quale potrebbe essere un buon bersaglio su cui agire i farmaci."
Ulteriori informazioni: Profilazione basata sull'affinità dei recettori dell'adenosina. Scholarlypublications.universi … /handle/1887/3656497
Fornito dall'Università di Leiden
