Arrivano dalla scienza delle pinzette molto speciali

Per la prima volta, gli ingegneri hanno costruito delle pinzette ottiche che hanno delle dimensioni tali da poter essere in grado di afferrare singole biomolecole e proteine ​​senza danneggiarle: un enorme miglioramento per la tecnologia.

Le pinzette ottiche esistenti, che sono dispositivi in ​​grado di intrappolare e manipolare piccoli oggetti utilizzando laser altamente focalizzati, non potrebbero afferrare nulla di più piccolo di un globulo rosso.

Ma le nuove nano pinzette possono raccogliere singole proteine ​​e molecole di DNA, secondo una ricerca pubblicata sulla rivista Nature Nanotechnology.

Gli ingegneri della Vanderbilt University che le hanno costruite sperano che grazie a questa innovazione i medici saranno in grado di diagnosticare malattie come l’Alzheimer anche prima.

Le nuove nano-pinzette, che tecnicamente sono chiamate pinzette opto-termo-elettroidrodinamiche (OTET), utilizzano un laser che intrappola e solleva singoli oggetti piccoli anche solo dieci nanometri – senza mirare direttamente all’oggetto e danneggiarlo con la luce intensa.

“Abbiamo sviluppato una strategia che ci consente di pinzare oggetti estremamente piccoli senza esporli a luce o calore ad alta intensità che possono danneggiare la funzione di una molecola”, ha detto in un comunicato stampa il ricercatore capo Justus Ndukaife .

“La capacità di intrappolare e manipolare oggetti così piccoli ci dà la capacità di comprendere il modo in cui il nostro DNA e altre molecole biologiche si comportano in grande dettaglio, a livello singolare”.

Essere in grado di isolare, classificare e indagare singole proteine ​​sarebbe estremamente prezioso per i medici che indagano su un paziente per trovare segni di malattie neurodegenerative – come il morbo di Alzheimer, appunto.

“Il cielo è il limite quando si tratta delle applicazioni di OTET”, ha detto Ndukaife nel comunicato.

I ricercatori dell’Università Federico II di Napoli e dell’Università di Perugia scoprono le molecole endogene in grado di impedire al COVID19 l’ingresso nelle cellule umane

La ricerca dal nome “Hijacking SARS-Cov-2/ACE2 receptor interaction by natural and semi-synthetic steroidal agents acting on functional pockets on receptor binding region”, pubblicata sul sito di preprint BioRxiv, ha permesso l’individuazione di nuovi target molecolari in grado di interferire con il meccanismo d’ingresso, nelle cellule umane, del SARS-CoV2.

Co-autori dello studio due gruppi di ricerca: quello del professore Stefano Fiorucci (Gastroenterologia del Dipartimento di Scienze Chirurgiche e Biomediche dell’Università degli Studi di Perugia) e del dottor Bruno Catalanotti e quello della professoressa Angela Zampella (entrambi appartenenti al Dipartimento di Farmacia dell’Università di Napoli Federico II).

L’arma vincente è stata la combinazione di diversi approcci computazionali, di chimica sintetica e di biologia molecolare e il coinvolgimento di gruppi della microbiologia e delle malattie infettive dell’Università di Perugia.

Lo studio ha consentito l’identificazione di “tasche” funzionali nella struttura del receptor binding domain (RBD) della proteina Spike del virus SARS- CoV2.

La conoscenza più approfondita di tali strutture ha portato quindi alla sorprendente scoperta dell’esistenza di sostanze endogene, gli steroidi naturali e semisintetici  (quindi clinicamente disponibili), come acidi glicirretinici e oleanolici, nonché i derivati degli acidi biliari glyco-UDCA e acido obeticolico, in grado di prevenire l’ingresso del virus in caso di bassa carica virale.

Queste nuove scoperte potrebbero condurre a soluzioni capaci di ridurre la carica virale usando gli inibitori dell’ingresso SARS-CoV-2.

Le molecole endogene descritte in questo lavoro sono di natura steroidea e alcune di esse sono addirittura degli acidi biliari, ovvero sostanze prodotte nel fegato e nell’intestino dal metabolismo del colesterolo.

Il lavoro è stato supportato da una borsa di ricerca della società Bar Pharmaceuticals SrL alle due università e i risultati della ricerca sono stati oggetto di una domanda di brevetto italiano. 

L’altra buona notizia, come dicevamo, è che le sostanze studiate sono in alcuni casi molecole endogene o farmaci già ampiamente utilizzati da molti anni, con un consolidato profilo di sicurezza, il che ne consentirebbe un uso immediato nei pazienti con COVID-19. Ciò potrebbe consentire di ridurre drasticamente i tempi per l’esecuzione di trial clinici. 

Allo studio, inoltre, farà presto seguito la stesura di un protocollo terapeutico che verrà proposto all’ attenzione di AIFA. 

Gli scienziati hanno mostrato che le molecole organiche si sarebbero potute originare dalla radiazione spaziale che interagisce con le superfici ghiacciate

I ricercatori dell’Université de Sherbrooke nel Quebec, in Canada, hanno appena condotto uno studio per capire se la vita sarebbe potuta iniziare nello spazio. Il gruppo ha dimostrato che alcune molecole organiche che formano gli elementi costitutivi della vita possono svilupparsi in membrane ghiacciate sottoposte a radiazioni nel vuoto, aprendo la possibilità che la vita su questo pianeta possa effettivamente essere di origine extraterrestre.

Il team di ricerca ha creato film sottili di ghiaccio contenenti metano e/o ossigeno e li ha irradiati con fasci di elettroni. Lo studio è stato condotto in condizioni di vuoto. Le membrane congelate sono stati bombardate con elettroni secondari, noti come elettroni a bassa energia. Questi elettroni vengono prodotti quando la materia viene colpita da radiazioni ad alta energia, come la luce ultravioletta, i raggi cosmici e altre particelle cariche che volano nello spazio – gli stessi elettroni a bassa energia possono stimolare ulteriori reazioni chimiche.

Secondo lo studio, pubblicato sul «Journal of Chemical Physics», il gruppo ha trovato prove dirette e indirette nel ghiaccio per un certo numero di molecole organiche – propilene, etano e acetilene si sono sviluppati in film di metano congelato, mentre l’etanolo si è sviluppato in film di metano e ossigeno congelati irradiati. Il team ha anche trovato prove indirette di piccole molecole organiche come l’acido acetico, la formaldeide e il metanolo, che sono tutti potenziali elementi costitutivi della vita.

La scienza non ha ancora dimostrato le origini esatte della vita come la conosciamo qui sulla Terra. Non siamo nemmeno sicuri che abbia iniziato a formarsi qui, o se sia iniziata altrove nell’universo e sia semplicemente riuscita a prosperare su questo pianeta: l’esperimento non dimostra che la vita sia iniziata nello spazio, ma fornisce la prova che i suoi elementi costitutivi potrebbero provenire da lì.

Uno sviluppo che non solo illumina maggiormente le potenziali origini della vita sulla Terra, ma che potrebbe anche aiutare a capire come cercarla altrove nell’universo.