Ricreare la biologia nella piastra da laboratorio
Oltre a mantenere la forma e la rigidità delle cellule, la membrana cellulare costituisce l'interfaccia con l'ambiente, guidando quindi la comunicazione e la sopravvivenza della cellula. Per questo ovviamente è stata analizzata a fondo nello sviluppo farmacologico di composti antimicrobici. Sulla base di ciò l'obiettivo del progetto DYNAMEM ("Dynamic Combinatorial Chemistry at Lipid Membranes"), finanziato dall'UE, era impiegare la chimica combinatoriale dinamica come strumento per studiare il comportamento delle molecole all'interno delle membrane cellulari. A tal fine gli scienziati hanno creato vescicole sintetiche che imitano la struttura e le proprietà chimiche della membrana lipidica cellulare. Considerato che alcune delle reazioni di scambio necessitano giorni per completarsi, gli scienziati hanno utilizzato una formulazione su misura che ha portato a vescicole che restavano stabili per mesi. Queste vescicole contengono colesterolo e composti caricati positivamente che impediscono l'aggregazione e la precipitazione delle vescicole. I ricercatori erano particolarmente interessati a studiare lo scambio di ponti disolfuri tra le proteine nella membrana cellulare. A tal fine hanno progettato e sintetizzato elementi di base in grado di scambiare i disolfuri e li hanno caratterizzati sia all'interno che sopra la membrana delle vescicole. Parallelamente è stata esaminata la diffusione in tutta la membrana delle vescicole utilizzando differenti librerie combinatorie. Gli scienziati hanno controllato la soluzione interna ed esterna delle vescicole per scoprire che se anche una sola delle due librerie era in grado di passare attraverso la membrana delle vescicole si otteneva comunque lo scambio. Comprendere se il contatto tra vescicole sia necessario per questo scambio potrebbe portare a importanti conoscenze sull'interazione tra cellule. In generale l'attività del progetto DYNAMEM dovrebbe aprire la strada a nuove e fondamentali conoscenze sui meccanismi che partecipano al riconoscimento molecolare a livello di membrana cellulare. Comprendere cosa differenzia questi processi da quelli corrispondenti in soluzione potrebbe avere importanti ramificazioni per lo sviluppo dei farmaci.
