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Nuova rivoluzione nel campo delle biotecnologie

Lo studio delle proteine (che si trovano in ogni cellula e ogni tessuto del corpo) è di particolare interesse per gli scienziati poiché esse sono parte integrante della maggior parte dei processi biologici. Le proteine sono composte da aminoacidi legati insieme chimicamente, mentre tratti più brevi di aminoacidi sono chiamati comunemente peptidi.

Da un po’ la ricerca si occupa di cercare peptidi sintetici nel tentativo di identificare o imitare gli obiettivi biologici. Questi peptidi, e le molecole con le quali interagiscono, sono frequentemente oggetto di ricerca nel campo della biologia e sono di notevole interesse anche nel campo medico e farmaceutico. Il costo della sintesi dei peptidi però è un ostacolo notevole per un’analisi dettagliata e ulteriori progressi in questo settore.

Tutto ciò è destinato a cambiare con il progetto PEPCHIPOMICS, che è sostenuto dal Settimo programma quadro per la ricerca e lo sviluppo tecnologico (7° PQ) dell’Unione europea. PEPCHIPOMICS ha lo scopo di sintetizzare e leggere microschiere di peptidi a densità molto alta.

Gli sviluppi del progetto PEPCHIPOMICS hanno avuto come risultato una nuova piattaforma ad alta produzione, che integra la sintesi, la rilevazione e l’analisi dei peptidi su una scala mai raggiunta prima. Questa tecnologia di microschiere di peptidi è in grado di sintetizzare 2 milioni di diversi peptidi su un vetrino delle dimensioni di un francobollo. È già abbastanza per esprimere l’intero proteoma umano (l’intero set di proteine espresse da un genoma, tessuto cellulare o organismo) come peptidi sovrapposti.

Il coordinatore del progetto, il professor Søren Buus dell’Università di Copenaghen, spiega: “Questa tecnologia ci permette di rappresentare grandi gruppi di proteine – per esempio l’intero proteoma umano – su un singolo vetrino o di esaminare gruppi più piccoli (persino singoli obiettivi) in modo molto dettagliato usando molte varianti del peptide in questione. Questi esperimenti in passato avevano costi proibitivi ed erano difficili dal punto di vista logistico. Come si fa a seguire per esempio 100.000 obiettivi e i relativi risultati? Adesso sono diventati meno costosi e più facili da gestire. Gli scienziati e l’industria adesso possono usare metodi completi basati sui peptidi (come rappresentare l’intero proteoma) cercando obiettivi di interesse scientifico e nuovi candidati.”

Quest’anno il progetto ha fatto progressi scoprendo che oltre 100.000 peptidi potevano essere sintetizzati in parallelo, con la capacità di rilevare l’interazione di “altre molecole”. Questa ricerca ha dimostrato l’abilità di interpretare i dati e di identificare ciò che queste “altre molecole” riconoscevano.

“È solo l’inizio,” ha detto il professor Buus. “Il prossimo obiettivo sarà integrare la tecnologia delle microschiere di peptidi con potenti tecnologie senza etichette che rileveranno l’interazione tra il frammento di peptide e tutte le altre molecole offerte al frammento in tempo reale permettendo la determinazione degli on-rate e off-rate e la forza dell’interazione – parametri che sono di notevole interesse nella biotecnologia, la medicina e la farmacia. Potrebbe essere possibile anche identificare quali molecole interagiscono con quali peptidi.”

La capacità di raggiungere i peptidi a un livello adeguato all’attuale rivoluzione della genomica potrebbe avere un impatto significativo su come si affronteranno le questioni scientifiche e cliniche in futuro e su come risolvere problemi di biotecnologia e farmacologia.

Per maggiori informazioni, visitare:

PEPCHIPOMICS
http://pepchipomics.ku.dk/

Università di Copenaghen
http://www.nbi.ku.dk/english

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