Nuova molecola diventa fluorescente dove si forma nuovo tessuto nel corpo

Abstract grafico (credito: DOI: 10.1038/s41589-021-00830-6 | Nature Chemical Biology

Una nuova molecola capace di emettere fluorescenza nel punto in cui viene a formarsi nuovo tessuto del corpo umano è stata sviluppata da un team i ricercatori dell’ETH di Zurigo. Questa nuova molecola che interagisce con il collagene potrebbe rivelarsi utilissima per studiare e il rilevare i tumori così come per guarire le ferite. Una molecola del genere, come spiegano i ricercatori, mostrerebbe ad un chirurgo, per esempio, in maniera alquanto precisa dove termina l’area affetta dal tumore, cosa che renderebbe molto più agevole la totale rimozione.

Che cos’è il collagene

Il collagene è una delle proteine più presenti all’interno del corpo umano considerando che, da sola, rappresenta 1/3 dell’intero contenuto proteico del nostro corpo. È fatta da singoli filamenti che si ammassano fino a creare delle fibre le quali formano una stabile struttura molto utile per il tessuto connettivo come quello dei tendini, delle cartilagini e delle ossa.
Quando c’è un tumore, così come una ferita, il corpo comincia a produrre più collagene. Questo processo vede le molecole fibrose incrociarsi onde creare fibre sempre più stabili. Il processo scaturisce grazie agli enzimi LOX. Si tratta di enzimi che vanno ad ossidare particolari punti delle molecole di collagene in modo da far reagire tra loro i filamenti. Ciò provoca la loro fusione e la creazione della struttura stabile.

Fluorescenza indotta dalla reazione con enzimi LOX

La nuova molecola, sviluppata da un team guidato da Helma Wennemers, professoressa del Laboratorio di chimica organica, è caratterizzata da una fluorescenza che può essere indotto tramite la reazione proprio con l’enzima LOX. Quando interagisce con questo enzima, la molecola comincia ad illuminarsi e ciò la rende praticamente un marker per l’attività dello stesso enzima. Combinando poi questa molecola con un peptide fibroso molto simile al collagene, i ricercatori hanno fatto in modo che la molecola si attivasse solo quando il collagene veniva ossidato.
“Grazie al suo design modulare con tre componenti: il sensore, il peptide e il gruppo reattivo, il nostro sistema è eccezionalmente specifico e preciso”, spiega Matthew Aronoff, uno degli scienziati che ha partecipato allo studio di cui è l’autore principale. I ricercatori vogliono ora brevettare questa nuova molecola per portarla a breve sul mercato onde sviluppare nuove e potenti applicazioni.

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Note e approfondimenti

  1. Illuminating tissue formation | ETH Zurich (IA)
  2. Imaging and targeting LOX-mediated tissue remodeling with a reactive collagen peptide | Nature Chemical Biology (IA) (DOI: 10.1038/s41589-021-00830-6)

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