Un proiect de cercetare desfășurat în laboratoarele Pro-Vitam a fost publicat într-una dintre cele mai apreciate reviste de știință din lume

Dintr-un laborator din Sfântu Gheorghe pleacă o reușită de mare impact pentru știință, recunoscută de prestigioasa revistă de știință Nature. Din echipa de cercetători care a realizat articolul publicat recent, cu trimitere chiar pe coperta publicației, face parte și un român. Este vorba despre chimistul Valentin Paul Nicu. Acesta s-a folosit de dotările laboratorului Pro-Vitam pentru a genera simulări și modelări pentru experimentul care a dat rezultatele apreciate de comunitatea științifică mondială.

Titlul articolului publicat în revista Nature este „Photonically active bowtie nanoassemblies with chirality continuum” și vorbește despre moleculele chirale, prezente în toate organismele vii. Un subiect greu de tradus și greu de înțeles, o recunosc și specialiștii. Însă asta nu i-a oprit să obțină rezultate remarcabile din micul laborator covăsnean. 

Potrivit cercetătorului Paul Nicu, conceptul de chiralitate are multe implicații în viața noastră. Multe din obiectele pe care le folosim sunt chirale. Mâinile sunt chirale. Una este imaginea în oglindă a celeilalte, dar nu sunt la fel, deoarece atunci când se așază una peste cealaltă, mărimea degetelor nu coincide. Mai pot fi chirale două autovehicule de același model, dar cu volanul în stânga sau în dreapta, sau o pereche de pantofi, dar și picioarele, de exemplu. 

„Avem de-a face cu molecule chirale care sunt foarte importante și în industria farmaceutică. (...) Aceasta este o proprietate fizică, geometrică, foarte importantă în natură. Toate organismele vii sunt făcute din molecule de genul acesta. Sau cel puțin moleculele care stau la baza vieții, molecula de ADN, peptide, orice fel de molecule cu funcții biologice sunt molecule chirale. Și ce e foarte interesant este faptul că în organismele vii numai una din cele două forme, deci ori dreaptă, ori stângă, există. Nu ambele. Oamenii, până acuma, au avut dificultăți foarte mari să producă numai o formă. Noi, dacă sintetizăm, putem să le producem, de obicei le produceam pe amândouă. După care erau procese chimice destul de complicate ca să purifici, să ai numai forma dreaptă, ori forma stângă”, a explicat, pentru Observatorul de Covasna și CovasnaMedia.ro, Paul Nicu.

Colaborare cu o echipă din Statele Unite

Legat de studiul care a fost promovat până și pe coperta revistei Nature, Valentin Paul Nicu spune că a lucrat cu o echipă din Statele Unite, respectiv că s-a alăturat demersului în septembrie anul trecut. 

„În studiul din Nature, grupul din Michigan, pornind de la o moleculă chirală, a sintetizat o structură, o nanoparticulă, care poate să treacă de la forma dreaptă la forma stângă în mod continuu. Nu există o formă între cele două. Este prima moleculă de genul acesta. Contribuția noastră la acest articol, este o contribuție teoretică. Ei au produs moleculele. A fost un studiu foarte lung, patru ani. Eu am contribuit probabil cu 10 % din studiu, alăturându-mă doar din septembrie, anul trecut. Am făcut calcule pentru aceste structuri, sunt enorm de mari și necesită putere computațională enorm de mare. Au rulat calculatoarele noastre 2-3 luni de zile non-stop. Este prima moleculă chirală care este continuă. Într-o formă stabilă. La Pro-Vitam, expertiza în cazul acestei tehnici este computațională, expertiză teoretică. Tehnicile se numesc spectroscopie chiroptică, termenul general”, ne-a mai împărtășit cercetătorul chimist Paul Nicu.

De ce este important pentru covăsneni? 

Pe plan național, sunt foarte puțini cercetători care sunt coautori în publicații de știință precum Nature sau Science. Iar faptul că unul dintre aceștia ajung acolo cu rezultatele unui studiu pentru care s-a lucrat și la Sfântu Gheorghe este un motiv în plus de mândrie. O spune și cercetătorul Fejér Szilárd, care este și fondatorul diviziei de cercetare de la Pro-Vitam Sfântu Gheorghe.

„Probabil că în ultimii 10-20-30 de ani nu a publicat nimeni un articol care să apară și pe coperta revistei Nature, afiliat la un institut de cercetare din Sfântu Gheorghe sau din județ. Practic, revista este una din cele mai prestigioase reviste de știință. Fiecare cercetător își dorește să ajungă la nivelul în care poate să publice ceva în Nature sau Science. Și faptul că Paul Nicu ne-a selectat pe noi să-și deruleze proiectul de cercetare a condus la acest rezultat”, a declarat, pentru redacția noastră, Fejér Szilárd. 

Despre articolul din revista Nature, Fejér Szilárd a spus că este „greu de citit”, respectiv că este munca „unei cercetări de mai mult de patru ani pentru toată grupa de cercetare care a produs aceste rezultate. Fiecare coautor are contribuția lui, iar contribuția lui Paul a fost cu simularea, o contribuție destul de importantă să explice un fenomen care nu putea fi explicat de experimentări”.

De ce este importantă chiralitatea în industria farmaceutică?

Revenind la rezultatele studiului, trebuie să precizăm și de ce este importantă chiralitatea în industria farmaceutică. Pe scurt, pentru a evita tragediile. 

Un exemplu de medicament care conținea atât forma dreaptă cât și forma stângă a moleculei chirale active a avut consecințe dramatice în anii ´60. Este vorba despre Taliomida, folosită în anii 1959-1962 pentru efectele sale calmante în tulburările fazelor incipiente ale unei sarcini. S-a constatat însă că forma stângă a medicamentului induce malformații grave ale fătului și, deși a fost retras, s-au născut atunci 12.000 de copii cu malformații ale membrelor.

Mai departe, rezultatele proiectului pot fi utile cercetătorilor din mediul academic și industrial, precum și pentru educarea studenților.

Sursa foto: Fejer Szilard/Facebook