Piccole capsule di carbonio sono invisibili al guardiano chimico che elimina le sostanze potenzialmente dannose dalle cellule del nostro corpo, secondo una ricerca pubblicata su International Journal of Computational Biology and Drug Design . La scoperta potrebbe consentire il contrabbando di un farmaco nelle cellule anche quando si è evoluta la resistenza multifarmaco.
Sergey Shityakov e Carola Förster dell'Università di Würzburg, Germania, spiegare che la proteina, P-glicoproteina, funge da guardiano, stanare le sostanze chimiche potenzialmente dannose che entrano nel corpo così come i prodotti naturali del metabolismo. La proteina svolge quindi un ruolo vitale nella salute della cellula. Sfortunatamente, è un forte modulatore del traffico chimico attraverso la membrana cellulare che può anche impedire agli agenti terapeutici di funzionare correttamente, stanandoli come se fossero semplicemente composti nocivi. Questo processo è alla base dell'emergere della resistenza multifarmaco in diverse malattie, comprese varie forme di cancro.
Shityakov e Förster hanno recentemente rivelato che se ci fosse un modo per mascherare la presenza dell'agente terapeutico, in seguito il guardiano non li avrebbe visti come "entità molecolari indesiderate" da sradicare, e quindi, questi farmaci potrebbero essere in grado di svolgere il loro lavoro senza ostacoli e quindi superare la resistenza ai farmaci. Però, alcune delle sostanze chimiche si sono rivolte al regno delle nanotecnologie, e in particolare, minuscole capsule di atomi di carbonio note come fullereni e le relative molecole, i nanotubi di carbonio. Questi ultimi materiali sintetici non sono riconosciuti dalla glicoproteina P e quindi possono penetrare nelle membrane lipidiche muovendosi liberamente dentro e fuori le cellule.
Il team ha studiato se potrebbe essere possibile trasportare molecole di farmaci all'interno di queste nanocapsule in modo che non siano ostacolate dalle interazioni con la glicoproteina P o altri recettori. Hanno usato tecniche computazionali ad alta potenza per dimostrare che i nanotubi di carbonio non sono in grado di "ancorarsi" con la proteina gatekeeper. Inoltre, la loro analisi dell'energia di legame necessaria per spingere un nanotubo nella glicoproteina P mostra che il processo è sfavorevole e quindi, piuttosto che "attracco" con questa proteina gatekeeper, questi materiali peculiari vengono respinti da essa per mantenere l'interno della cellula e quindi hanno il potenziale di agire come contrabbandiere di farmaci molecolari.
