NUOVA RICERCA ENEA UTILE PER STUDIARE LE CELLULE TUMORALI / NEW ENEA RESEARCH USEFUL TO STUDY THE CANCER CELLS

NUOVA RICERCA ENEA UTILE PER STUDIARE LE CELLULE TUMORALI / NEW ENEA RESEARCH USEFUL TO STUDY THE CANCER CELLS

SEGNALATO DAL DR. GIUSEPPE COTELLESSA (ENEA) / REPORTED BY DR. GIUSEPPE Cotellessa (ENEA)

Ricerca: progettata al computer la formula per detergenti utile anche per studiare i tumori.

Ricercatori ENEA hanno contribuito a progettare al computer la formula dei componenti di un detergente molto diffuso che può essere utilizzata anche per studiare il comportamento delle proteine e comprendere i meccanismi cellulari alla base della formazione dei tumori.

Un team di ricercatori di ENEA, Università di Salerno, Istituto Nazionale per la Ricerca sul Cancro di Genova e Tohoku University di Sendai in Giappone è riuscito per la prima volta al mondo a progettare al computer la formula molecolare del detergente Triton X-100 alla base della maggior parte dei detersivi e dei saponi oggi in commercio. Si tratta di un risultato di particolare rilievo anche per il possibile utilizzo in biomedicina per studiare il comportamento delle proteine e dei meccanismi cellulari alla base della formazione dei tumori. Infatti, oltre ad essere simili ai tensioattivi dei comuni detergenti, le molecole individuate facilitano l’estrazione delle proteine dalle membrane cellulari, un processo fondamentale per comprendere i meccanismi di sviluppo di molte patologie. Lo studio, realizzato grazie al supercomputer dell’ENEA “CRESCO”, è stato pubblicato su “Journal of Chemical Theory and Computation” dell’American Chemical Society, una prestigiosa rivista internazionale del settore. L’infrastruttura computazionale, realizzata con il supporto della Divisione Sviluppo Sistemi per l’Informatica e l’ICT dell’ENEA, potrà essere utilizzata anche per studiare il comportamento delle integrine, particolari proteine che ricoprono un ruolo chiave in diversi processi cellulari come quelli metastatici dei tumori. “Si tratta di un risultato di notevole rilevanza scientifica - spiega il ricercatore ENEA Massimo Celino – in quanto siamo riusciti a progettare un sistema che “mima” le architetture molecolari e ci permetterà di comprendere meglio il corpo umano. Fino ad ora non erano disponibili strumenti che permettessero la progettazione al computer di questa classe di molecole e la loro funzionalizzazione per applicazioni biomediche. Conoscere esattamente la struttura e il meccanismo di azione di queste molecole è fondamentale per la medicina e oggi, grazie a questa infrastruttura computazionale, lo studio di nuovi approcci sperimentali e l’interpretazione dei meccanismi che inducono l’insorgenza dei tumori diventerà sempre più efficiente ed economico.” Grazie ai progressi nella ricerca sulla modellistica molecolare, che comprende tutti i metodi teorici e computazionali utilizzati per rappresentare il comportamento atomico di materiali e molecole complesse, si stanno aprendo nuovi orizzonti applicativi nei settori della produzione e utilizzo dell’energia, nella microelettronica, nella componentistica strutturale, nella progettazione di nuovi farmaci (drug design), nella biomedicina. Attraverso l’intelligenza artificiale e l’elaborazione delle banche dati realizzata dal supercalcolatore CRESCO, è possibile identificare i composti potenzialmente più interessanti per l’industria e per altre applicazioni come la biomedicina. L’evoluzione delle conoscenze scientifiche e delle tecnologie informatiche, permette inoltre di individuare nuovi protocolli di attività e progettazione, nonché di velocizzare i tempi della sperimentazione riducendo i costi della ricerca e quelli di produzione.

ENGLISH

Research: computer designed the formula for detergents also useful to study the tumors.

ENEA researchers have contributed to the design in the computer the formula of the components of a widely used detergent that can also be used to study the behavior of the proteins and understand the cellular mechanisms underlying the formation of tumors.

A team of researchers of ENEA, University of Salerno, National Institute for Cancer Research in Genoa and Tohoku University in Sendai in Japan has succeeded for the first time in the world to design the computer the molecular formula of the detergent Triton X-100 to the base of most of the soaps and detergents on the market today. It is a result also of particular importance for the possible use in biomedicine to study the behavior of proteins and cellular mechanisms underlying the formation of tumors. In fact, in addition to being similar to surfactants of the common detergents, the identified molecules facilitate protein extraction from cell membranes, a process critical for understanding the mechanisms of development of many pathologies. The study, carried out thanks to ENEA supercomputer "CRESCO", was published in "Journal of Chemical Theory and Computation" American Chemical Society, a prestigious international magazine. The computational infrastructure, realized with the support of the Development Division Systems for Information and ICT ENEA, will also be used to study the behavior of integrins, special proteins that play a key role in various cellular processes such as metastatic of tumors. "It is a result of great scientific importance - says researcher ENEA Massimo Celino - because we were able to design a system that" mimics "the molecular architecture and will allow us to better understand the human body. Until now they were not available instruments that would allow the computer design of this class of molecules and their functionalization for biomedical applications. To know exactly the structure and mechanism of action of these molecules is crucial for medicine and today, thanks to this computational infrastructure, the study of new experimental approaches and interpretation of the mechanisms that induce the onset of tumors will become more efficient and economic. "Thanks to advances in research on molecular modeling, which includes all theoretical and computational methods used to represent the atomic behavior of materials and complex molecules, are opening up new application horizons in the areas of energy production and use, in microelectronics in structural components, in drug design (drug design), in biomedicine. Through artificial intelligence and processing of databases made by CRESCO supercomputer, you can identify the most attractive potential compounds for the industry and for other applications such as biomedicine. The evolution of scientific knowledge and information technologies, also allows the identification of new protocols and design activities, as well as to speed up the trial by reducing the costs of research and the production.

Da: http://www.enea.it/it/Stampa/news/salute-da-molecole-per-detergenti-nuove-prospettive-sullo-studio-dei-tumori