W poszukiwaniu nowych środków farmaceutycznych, takich jak np. kolejne szczepionki, przemysł farmaceutyczny skanuje zwykle tysiące powiązanych, obiecujących cząsteczek-kandydatek na leki. Nowa technika pozwala, by robić to w skali nano – minimalizując jednocześnie zużycie materiałów i energii. Jej opis znajdziemy w czasopiśmie Nature Chemistry.
Nowa metoda
Dzięki nowemu narzędziu, ponad 40 tys. cząsteczek może zostać zsyntetyzowanych i poddanych analizie na obszarze mniejszym niż główka szpilki. Metoda ta, opracowana przez wysoce multidyscyplinarny zespół naukowców z Danii, daje więc firmom farmaceutycznym nadzieję na ogromne zmniejszenie ilości zużywanych materiałów i energii oraz ponoszonych kosztów ekonomicznych. Nowa technika działa zatem poprzez użycie baniek podobnych do mydlanych, które pełnią rolę nano-kontenerów. Dzięki nanotechnologii DNA, wiele składników może zostać zmieszanych w kontenerach.
– Wielkości te są tak małe, że użycie materiału może zostać porównane do zastosowania jednego litra wody oraz jednego kilograma materiału, zamiast użycia wód wszystkich oceanów, by zbadać materiał równoważny całej masie góry Mount Everest. To bezprecedensowa oszczędność wysiłku ludzi, materiału oraz energii – mówił przewodniczący zespołu badawczego, profesor Nikos Hatzakis z Wydziału Chemii na Uniwersytecie w Kopenhadze.
– Nieskończona oszczędność czasu, energii oraz pracy ludzkiej, może mieć fundamentalne znaczenie w przypadku każdej syntezy oraz w ocenie stanu farmaceutyków – dodała doktorantka Mette G. Malle, główna autorka artykułu oraz badaczka na Uniwersytecie Harvarda.
Przebieg badań
Prace badawcze przeprowadziły zespoły prowadzone przez Nikos’a Hatzakis na Uniwersytecie w Kopenhadze oraz Stefana Vogel zna Uniwersytecie Południowej Danii. Projekt otrzymał też grant od Villum Foundation Center of Excellence. Jego rezultaty zatytułowano natomiast „single particle combinatorial lipidic nanocontainer fusion based on DNA mediated fusion”, a w skrócie – SPARCLD.
W przełomowych pracach, zintegrowano ze sobą elementy tak odległych od siebie dziedzin naukowych, jak biochemia syntetyczna, nanotechnologia, synteza DNA, chemia kombinatoryczna, a nawet uczenie maszynowe (związane ze sztuczną inteligencją).
– Żaden z elementów, które zastosowaliśmy, nie jest zupełnie nowy – jednak nigdy wcześniej, nie zostały one tak harmonijnie połączone – wyjaśniał profesor Hatzakis.
Nowa metoda ma także dostarczać rezultaty już w ciągu siedmiu minut. Należy tu podkreślić, że indywidualni badacze, którzy brali udział w tym projekcie, współpracują z wieloma przedsiębiorstwami z różnych branż – do tej pory, nie wiedzą oni jednak, które z nich będą zainteresowane wdrożeniem nowego narzędzia
– Nie chcąc, by inni opublikowali podobne materiały przed nami, musieliśmy być bardzo ostrożni. Dlatego, nie mogliśmy rozmawiać z przedstawicielami przemysłu, czy innymi naukowcami, o tym, jak bardzo różne zastosowania może mieć nasza metoda – zaznaczał Hatzakis.
