Forskare utvecklar nanokapslar som producerar specifika metaboliska molekyler

Nanokapslar leder till produktion av glukos-6-fosfat
Experter från Basel universitet har lyckats utveckla nanokapslar som kan användas för att producera det så kallade biomolekylglukos-6-fosfatet i celler. Glukos-6-fosfat spelar en avgörande roll i metaboliska processer. Nano kapslarna kan användas för att utveckla nya alternativ för behandling av olika sjukdomar i framtiden.

Forskarna vid universitetet i Basel har utvecklat kapslar endast några få nanometer i storlek. Med hjälp av dessa kapslar kan forskare producera en biomolekyl som heter glukos-6-fosfat, rapporterar universitetet i ett pressmeddelande om studiernas resultat. Detta publicerades i tidskriften Chemical Communications.

Läkare utvecklade så kallade nanokapslar, som skulle kunna användas i framtiden för behandling av olika sjukdomar. (Bild: Cybrain - fotolia)

Biomolekyler påverkar ämnesomsättningen
Metabolismen hos människor och djur påverkas av ett stort antal biomolekyler. De involverade molekylerna uppstår normalt i kroppen genom en så kallad enzymreaktion, förklara experterna. Glukos-6-fosfat är en mycket viktig biomolekyl för många viktiga metaboliska processer i kroppen.

Vad är glukos-6-fosfat?
Glukos-6-fosfat spelar en avgörande roll vid nedbrytningen av kolhydrater och dessutom kan nämnda biomolekyl omvandlas till specifika molekyler som är ansvariga för energilagring av människor och djur, förklarar forskarna. Om forskare skulle kunna producera sådana biomolekyler direkt i levande celler skulle det skapa nya möjligheter och perspektiv för behandling av olika sjukdomar. Och i denna produktion kan syntetiska kapslar vara av stor betydelse när det gäller produktion i levande celler, tillägger experterna.

Syntetiska kapslar kan producera glukos-6-fosfat
Forskarna vid universitetet i Basel kunde producera syntetiska kapslar som kan producera glukos-6-fosfat och släppa också denna biomolekyl. Nano kapslarna använder en katalysator som innehåller enzymet fosfoglukomutas, förklara läkare.

Kapslar innehåller ett så kallat porprotein
För att uppnå en önskad reaktion måste utgångsmaterialet kunna nå kapselns insida så att det kan omvandlas av enzymet, förklarar forskarna. I sin studie använde forskare ett porprotein i kapselns membran. Poreproteinet som användes för detta ändamål syntetiserades tidigare vid ETH Zürich. Proteinens porer utgör sålunda en slags dörr för ämnet och är också utgångspunkten för biomolekylglukos-6-fosfat, medan enzymet inkapslas och skyddas mot nedbrytning.

Utvecklade kapslar är bara cirka 200 nanometer i storlek
Nanokapslarna som utvecklats av forskarna är mycket små och täcker cirka 200 nanometer. Detta är så litet att de nämnda kapslarna även kan tas upp av cellerna i ett levande väsen. Kapslarnas förmåga är en mycket viktig förutsättning för framtida testprocedurer och applikationer, förklara författarna till studien.

Kapslarna ska likna sin naturliga miljö
I sin nuvarande forskning utvecklade forskare de nya kapslarna under förhållanden som nära liknar de hos naturligt förekommande celler. "Vårt tillvägagångssätt är alltid att komma så nära naturen som möjligt så att vi kan bevara den inbyggda funktionaliteten hos enzymerna och porproteinerna", förklarar författare Prof. Dr. med. Cornelia Palivan från universitetet i Basel. Andra tillvägagångssätt i detta ämne omfattade till exempel användningen av så kallade organiska lösningsmedel.

Ytterligare forskning behövs
Ytterligare forskning bör överväga testning av kapslar på celler i framtiden. Detta kan användas för att kontrollera om kapslarna tas upp och sedan börja producera den önskade biomolekylen av glukos-6-fosfat i cellen, lägger experterna till. (As)