De natuur heeft duizenden enzymen ontwikkeld om de vele chemische reacties te vergemakkelijken die in organismen plaatsvinden om het leven in stand te houden. Nutsvoorzieningen, onderzoekers hebben kunstmatige enzymen ontworpen die op de oppervlakken van levende cellen zitten en reacties veroorzaken die op een dag medicamenteuze therapieën op specifieke organen kunnen richten. Ze rapporteren hun resultaten in de Tijdschrift van de American Chemical Society .

Metallo-enzymen zijn een klasse van enzymen die een metaalion bevatten, zoals zink, ijzer of koper. Het metaalion helpt het enzym te versnellen, of "katalyseren, " chemische reacties die anders heel langzaam of helemaal niet zouden plaatsvinden. Wetenschappers zouden uiteindelijk een methode willen ontwikkelen om therapeutische medicijnen alleen op de plaatsen van specifieke cellen of organen van het menselijk lichaam te produceren, die bijwerkingen kunnen verminderen, en enzymen kunnen hen helpen dat doel te bereiken. Wadih Ghatta's, Jean-Pierre Mahy en hun collega's hebben hun zinnen gezet op het ontwikkelen van een kunstmatig enzym dat een nuttige reactie kan katalyseren, de Diels-Alder-reactie genoemd, direct op het oppervlak van levende cellen. Chemici gebruiken deze reactie om medicijnen te synthetiseren, landbouwchemicaliën en vele andere moleculen.

Om hun kunstmatige enzym te maken, de onderzoekers begonnen met een eiwit genaamd de A _2A adenosine receptor, die van nature aanwezig is op de oppervlakken van sommige cellen in het lichaam. Ze wijzigden een molecuul dat zich aan deze receptor bindt met een koperbevattende chemische groep die de Diels-Alder-reactie katalyseert. Toen de onderzoekers de resulterende verbinding in een kweekschaal met levende menselijke cellen plaatsten, het bevestigd aan de A _2A adenosinereceptoren op de cellen, een kunstmatig enzym vormen. Dit enzym katalyseerde de Diels-Alder-reactie met een opbrengst tot 50 procent. De onderzoekers zeggen dat in de toekomst, kunstmatige enzymen kunnen worden ontworpen die binden aan eiwitten die alleen op specifieke celtypen worden gevonden, bijvoorbeeld, kankercellen. Vervolgens, het enzym zou een inactieve verbinding kunnen omzetten in een medicijn om die cellen selectief te doden.