Proteínas e medicamentos são frequentemente anexados aos lipídios para promover a cristalização ou garantir a entrega aos tecidos-alvo dentro do corpo, mas apenas as menores proteínas e moléculas cabem nessas estruturas de gordura. Um novo estudo revela uma estrutura lipídica que pode suportar proteínas e moléculas muito maiores do que antes, potencialmente aumentando a variedade de drogas que podem ser anexadas a essas moléculas de gordura.

As novas descobertas são publicadas no Proceedings of the National Academy of Sciences .

Os lipídios são macios, materiais semelhantes a gel que podem se organizar em materiais com minúsculos poros nos quais proteínas e medicamentos podem se espremer para fins médicos e de pesquisa. Embora os lipídios sejam um excelente substrato para a administração de drogas, seus pequenos poros limitam a variedade de medicamentos que podem pegar uma carona, deixando para trás as drogas de molécula maior como a insulina, disse a professora de ciência e engenharia de materiais e líder de estudos Cecilia Leal.

Os lipídios também atuam como andaimes para sustentar as proteínas para a análise da estrutura atômica. Normalmente, proteínas são muito flexíveis para resistir aos tipos de análise de raios-X usados ​​para observá-las, mas os lipídios são cristalinos o suficiente para mantê-los para que os pesquisadores vejam dentro deles. Contudo, isso só funciona para moléculas de proteínas pequenas.

"Encontramos uma maneira de cristalizar uma estrutura lipídica 3-D com espaços de poros que são cinco vezes o tamanho de um lipídeo regular, "Leal disse." Agora podemos, em princípio, para cristalizar proteínas muito maiores, bem como encapsular moléculas de drogas muito maiores do que nunca. "

Muito do significado desta pesquisa é resultado do novo método que o grupo usou para preparar os andaimes lipídicos.

"Os materiais são antigos; não há nada de novo nisso, "Disse Leal." O que fizemos de maneira diferente foi encontrar uma nova maneira de preparar o coquetel de lipídios para produzir esse material único. " O grupo de Leal descobriu esta nova técnica de preparação por acaso.

"Um dos meus alunos, um co-autor deste estudo, tinha apressado o processo de preparação e mais tarde percebeu seu erro ao examinar os tamanhos dos poros lipídicos no material que acabara de produzir, - disse Leal. - Os poros eram muito maiores do que deveriam. Não pensamos que os grandes poros permaneceriam estáveis, mas eles fizeram, e o processo é totalmente reproduzível. Além disso, a grande estrutura lipídica porosa desenvolvida como um cristal, o que é incomum para esses materiais macios. "

As descobertas do estudo são interessantes do ponto de vista científico, até mesmo a mudança de paradigma, Leal disse, porque os pesquisadores não associam membranas lipídicas com cristalinidade, que é comumente encontrado em materiais duros. O grupo espera que isso leve mais cientistas a olhar para esses materiais de uma nova maneira.

"Contudo, é a aplicação de material para o estudo de proteínas e liberação de drogas que terá o maior impacto, "Disse Leal.

O National Institutes of Health e o Office of Naval Research apoiaram esta pesquisa.