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Da sinistra: Marina Borgese, Rosalba Gornati, Federica Gamberoni e Roberto Papait

Enzimi “caldi” grazie alle nanoparticelle

Un’idea innovativa che potrà avere implicazioni nelle biotecnologie industriali e nel metabolismo cellulare

Amonte sta un’idea nuova e geniale: legare una nanoparticella paramagnetica - cioè che risente del campo magnetico - a un enzima termofilo, che lavora ad alta temperatura. Con uno scopo ben preciso: trasferendo energia alla nanoparticella, essa la trasferirà direttamente all’enzima, permettendogli di lavorare in condizioni particolarmente vantaggiose. L’idea è venuta a Giovanni Bernardini del Dipartimento di Biotecnologie e Scienze della Vita dell’Università dell’Insubria, che da anni si occupa di queste tematiche. Una volta definita l’intuizione, il professore ha iniziato a cercare una partnership per poter presentare un progetto europeo: è nato così Hotzyme, un H2020 ormai avviato verso la conclusione dopo tre anni di sperimentazioni che hanno portato alla sintesi di diverse nanoparticelle. “L’idea mi sembrava interessante - conferma il professore - Se attuata, mi permette di comandare un enzima accendendolo o spegnendolo a mio piacimento, creando una specie di interruttore molecolare”. Per l’esperimento, serviva uno strumento particolare - un produttore di campo magnetico alternato - che a Varese non c’è: ecco che la dottoranda Ilaria Armenia parte per Saragozza, università che fungerà da lead partner del progetto, partecipato anche da realtà tedesche e austriache. E l’esperimento ha funzionato: l’enzima attivato dalle nanoparticelle lavora. Il che porta ad almeno due possibili applicazioni. “Una riguarda le biotecnologie industriali - continua Bernardini - perché posso catalizzare reazioni scaldando solo l’enzima, e non tutto il resto, così il prodotto e il substrato possono rimanere a temperatura bassa, e non si danneggiano”. L’altra applicazione non è ancora sviluppata: prevede di “inserire questo sistema all’interno delle cellule, riuscendo idealmente a intervenire dall’esterno nel metabolismo cellulare”. Ma lo staff di Uninsubria si è occupato anche di un altro aspetto all’interno di Hotzyme. “Dobbiamo sempre fare attenzione all’eventuale tossicità dei materiali che si inventano - chiude il professore - Per questo motivo la professoressa Rosalba Gornati e le dottoresse Marina Borgese e Federica Gamberoni hanno valutato l’eventuale tossicità delle nuove nanoparticelle sintetizzate durante il progetto e, grazie al professor Roberto Papait, anche la tossicità epigenetica. Anche se lo studio non è ancora concluso, pensiamo che queste nanoparticelle siano generalmente ‘safe’, sicure, quindi non dovrebbero creare problemi”. 

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