Creata una proteina artificiale che si muove come quelle naturali: nuove prospettive per medicina e ambiente

Una proteina artificiale creata con l’IA riesce a muoversi come quelle naturali in un organismo vivente. Quali prospettive?

All’Università della California è stata creata la prima proteina artificiale mutaforma, un’innovazione nella biotecnologia. Con lo studio si dimostra la capacità di progettare proteine che modificano la loro conformazione in risposta a specifici stimoli nel corpo.

Le proteine artificiali possono ora adattarsi e rispondere a stimoli esterni. Potrebbero esserci nuove possibilità per applicazioni future in medicina e biotecnologia, in malattie dove il ruolo delle proteine è di primo piano.

Per realizzare la proteina gli scienziati hanno impiegato l’intelligenza artificiale e il calcolo avanzato nella progettazione di queste proteine. La combinazione ha permesso di creare strutture che rispondono a stimoli esterni, come la presenza di specifici ioni. Così si potrebbe in futuro programmare una risposta?

L’adattabilità intrinseca delle proteine mutaforma apre scenari inaspettati e promettenti. Potranno essere utilizzate come sensori intelligenti e come elementi attivi in diverse applicazioni tecnologiche e scientifiche.

Come si progetta una proteina

La progettazione ha permesso ai ricercatori di prevedere e ingegnerizzare le strutture proteiche. L’adattabilità delle proteine artificiali conferisce funzioni molecolari personalizzate, con applicazioni che spaziano dalla medicina alle scienze ambientali e all’agricoltura.

Il meccanismo alla base è la presenza di cerniere molecolari posizionate nella loro sequenza di amminoacidi. Queste cerniere agiscono come punti di flessione o giunzioni attive. la proteina può assumere diverse conformazioni tridimensionali in risposta a un segnale o a una variazione ambientale.

Le applicazioni

In medicina, si potrebbe assistere allo sviluppo di farmaci intelligenti, capaci di attivarsi o disattivarsi in base a specifiche condizioni fisiologiche nel corpo, o allo sviluppo di biosensori avanzati per la diagnosi precoce e ultra-sensibile di malattie. Nel campo ambientale, queste proteine potrebbero essere impiegate nella creazione di biofiltri reattivi, capaci di riconoscere e neutralizzare inquinanti specifici. La scalabilità della produzione di queste proteine per usi industriali o clinici, la loro sicurezza per l’uso in contesti biologici o ambientali a lungo termine, e la stringente necessità di stabilire normative internazionali chiare e robuste per la loro regolamentazione sono aspetti tutti da valutare.

La ricerca, supportata dal National Institutes of Health, ha portato alla creazione di una proteina capace di legarsi al calcio e modificare la sua forma. Il risultato non è solo una prova di concetto, ma apre la strada alla progettazione di una nuova classe di materiali funzionali che operano con precisione alla scala molecolare. Il successo nel creare proteine che si muovono e reagiscono a stimoli specifici colma un divario tra i sistemi biologici naturali e l’ingegneria sintetica. Al momento non si può sapere in quali malattie si possono sfruttare le nuove proteine, ma il processo di personalizzazione potrebbe apparire evidente, se si pensa che la proteina risponde a stimolazioni specifiche. La notizia arriva da edunews24.it e da ucsf.edu.