Gli scienziati di Utrecht sono riusciti a misurare la massa delle singole molecole. Modificando uno spettrometro di massa esistente e sviluppando un software speciale, i ricercatori sono riusciti a effettuare misurazioni ultrasensibili. Ciò consente loro di misurare ciascuna particella separatamente in una miscela di molecole per la prima volta. Questo ha applicazioni di vasta portata in, Per esempio, prodotti di terapia genica, in cui un metodo di misurazione preciso è cruciale. I ricercatori pubblicheranno i loro risultati il ​​9 marzo in Metodi della natura .

Con la spettrometria di massa, i ricercatori determinano la massa delle molecole. Ma fino ad ora, questo non era possibile in modo diretto. I ricercatori hanno utilizzato uno spettrometro di massa per dedurre la carica degli ioni in un insieme di molecole e poi hanno calcolato la massa. Funziona abbastanza bene quando le molecole e le loro cariche possono essere identificate, ma in un complesso proteico misto con una massa elevata che è un compito quasi impossibile.

Il gruppo di ricerca guidato da Albert Heck ha apportato modifiche al proprio spettrometro di massa in laboratorio e ha sviluppato un software speciale che consente loro di effettuare misurazioni di singole molecole. Lo spettrometro di massa è un grande strumento, delle dimensioni di una fotocopiatrice, al cui centro si trova una specie di capsula delle dimensioni di un pollice:l'Orbitrap. Gli ioni che lo attraversano, cerchio intorno a un elettrodo, producendo un segnale di corrente elettrica. "Ora possiamo guardare separatamente ogni ione nello spettrometro di massa. Ciò significa che non dobbiamo più guardare gli insiemi di ioni, ma misurare la carica direttamente per ogni ione, " dice il primo autore Tobias Wörner. "Ciò rende possibile determinare la massa di cose che hanno una distribuzione di massa ambigua".

Prodotto genetico

La terapia genica è un'applicazione concreta in cui questo nuovo metodo può fare la differenza. La terapia genica si applica principalmente ai bambini con un raro difetto genetico. I medici introducono un virus innocuo contenente una versione sana del gene. L'anno scorso, Per esempio, questa forma di terapia è arrivata sul mercato per la malattia muscolare SMA con il nome di Zolgensma. Il costo è stato di 2,12 milioni di dollari, produrre la medicina più costosa del mondo.

"La sfida è aggiungere correttamente il gene al virus. I metodi in grado di misurarlo sono cruciali. Se il gene è troppo lungo, non verrà assorbito adeguatamente dal virus o verrà tagliato a pezzi. Se è troppo corto, c'è la possibilità che il virus occupi due pezzi. È anche possibile che le particelle virali non abbiano affatto un gene incorporato. La qualità di un tale prodotto genetico non poteva essere misurata fino ad ora, ", afferma Albert Heck dell'Università di Utrecht.

Questo cambierà con questo nuovo metodo. "Ora, possiamo misurare se e quali pezzi il virus ha assorbito. Siamo già stati contattati da diverse aziende farmaceutiche internazionali, chi vorrebbe che lo facessimo per loro, perché la terapia genica è nel bel mezzo di una rinascita".

Apri software

La nuova analisi di massa può essere utilizzata per una varietà di grandi complessi, anche:anticorpi, ribosomi, coaguli proteici e virus vuoti o ricchi di genoma. "Questo è davvero un grande passo avanti, " Heck dice. "Questo apre tante possibilità. Non credo che ci renderemo conto di quanto grande sia stata questa svolta fino a molto tempo dopo".

Il produttore Thermo Fisher Scientific ha annunciato che per il momento la nuova applicazione non sarà lanciata sul mercato. Ma il software Hecklab sarà disponibile. "Renderemo il software sviluppato liberamente accessibile, "dice Joost Snijder, professore associato coinvolto nella ricerca. "Quindi qualsiasi laboratorio con un Orbitrap può provarlo da solo."