Les chercheurs ont créé de minuscules tubes de protéines nommés d'après le dieu romain Janus, qui pourraient offrir un nouveau moyen de canaliser avec précision les médicaments dans les cellules du corps.

En utilisant un processus qu'ils comparent au Lego moléculaire, des scientifiques de l'université de Warwick et de l'université de Sydney ont créé ce qu'ils ont appelé les « nanotubes de Janus », de très petits tubes avec deux faces distinctes. L'étude est publiée dans la revue Communication Nature .

Ils portent le nom du dieu romain Janus qui est généralement représenté comme ayant deux visages, puisqu'il regarde vers l'avenir et le passé.

Les nanotubes Janus ont une structure tubulaire basée sur l'empilement de peptides cycliques, qui fournissent un tube avec un canal d'environ 1 nm (environ un millionième de mm) - la bonne taille pour laisser passer les petites molécules et les ions.

Attachés à chacun des peptides cycliques se trouvent deux types différents de polymères, qui ont tendance à se démixer et à former une coque pour le tube à deux faces – d'où le nom de nanotubes de Janus.

Les faces offrent deux propriétés remarquables – à l'état solide, ils pourraient être utilisés pour fabriquer des membranes à l'état solide qui peuvent agir comme des « tamis » moléculaires pour séparer les liquides et les gaz une molécule à la fois.

Cette propriété est prometteuse pour des applications telles que la purification de l'eau, le dessalement de l'eau et le stockage du gaz.

Dans une solution, ils s'assemblent en lipides bicouches, la structure qui forme la membrane des cellules, et ils s'organisent pour former des pores qui permettent le passage de molécules de tailles précises. Dans cet état, ils pourraient être utilisés pour le développement de nouveaux systèmes de médicaments, en contrôlant le transport de petites molécules ou d'ions à l'intérieur des cellules.

Sébastien Perrier de l'Université de Warwick a déclaré:"Il y a une quantité extraordinaire d'activité à l'intérieur du corps pour déplacer les bons produits chimiques dans les bonnes quantités à la fois dans et hors des cellules.

« Une grande partie de ce travail est effectuée par des protéines de canal, par exemple dans notre système nerveux où ils modulent les signaux électriques en contrôlant le flux d'ions à travers la membrane cellulaire.

"Comme les canaux ioniques sont un élément clé d'une grande variété de processus biologiques, par exemple en cardiaque, contraction squelettique et musculaire, Activation des lymphocytes T et libération d'insuline par les cellules bêta pancréatiques, ils sont une cible fréquente dans la recherche de nouveaux médicaments.

"Notre travail a créé un nouveau type de matériau - les nanotubes - qui peuvent être utilisés pour remplacer ces processus de canaux et peuvent être contrôlés avec un niveau de précision beaucoup plus élevé que les protéines des canaux naturels.

"Grâce à un processus d'ingénierie moléculaire - un peu comme le Lego moléculaire - nous avons assemblé les nanotubes à partir de deux types de blocs de construction - des peptides cycliques et des polymères.

« Les nanotubes de Janus sont une plate-forme polyvalente pour la conception de matériaux passionnants qui ont un large éventail d'applications, à partir de membranes – par exemple pour la purification de l'eau, aux usages thérapeutiques, pour le développement de nouveaux systèmes de médicaments.