Celler är komplexa strukturer som består av olika delar kallade organeller, som utför specifika funktioner, mycket likt organen i våra kroppar. Inom cellen finns en geléliknande vätska, cytoplasma, där otaliga molekyler rör sig. Tidigare trodde forskare att dessa molekyler var oberoende av varandra, men nyare studier visar att trängseln i cellen skapar membranlösa droppar som spelar en central roll i cellernas funktioner.

Foivos Perakis, en framstående forskare inom detta område, fokuserar på att förstå hur dessa molekylära droppar bildas och vilken funktion de har, särskilt i relation till sjukdomar som Alzheimers. Hans intressen bottnar i en enkel men djup fascination för vatten. Vatten, som utgör en stor del av våra celler, döljer mycket av sin komplexitet.

Under sin utbildning i Aten, Grekland och senare vid Zü richs universitet i Schweiz skiftade Perakis fokus från solceller till vattenforskning. Han upptäckte att det finns nästan 200 unika egenskaper hos vatten jämfört med andra vätskor, vilket ställer nya frågor om hur molekylerna interagerar och hur detta påverkar cellernas funktion.

För att kartlägga molekylstrukturerna använde Perakis avancerad teknik, inklusive frielektronlaser, vid SLAC National Accelerator Laboratory i Kalifornien. Här utvecklade han innovativa metoder för att studera membranlösa droppar, vilket potentiellt kan ge insikter kring Alzheimers sjukdom där amyloida plack bildas i hjärnan.

Dessa plack informerar inte bara vår förståelse av Alzheimers utan även av andra sjukdomar, som Parkinsons och grå starr. Genom att förstå hur dropparna bildas kan forskare öppna dörrar till nya behandlingsmetoder.

Perakis och hans team har utvecklat små reaktorer som simulerar droppbildning och observerat att dropparna kan bildas antingen gradvis, likt en traditionell grekisk bröllopsgala, där fler deltagare ansluter sig till en cirkel, eller plötsligt, som att trycka på en knapp. Att förstå vad som driver dessa processer kan leda till genombrott inom medicin.

En av de mest spännande applikationerna av deras forskning är potentialen för att utveckla skräddarsydda läkemedel och biosensorer. Genom att optimera transportmekanismer kan specifika molekyler levereras direkt till målceller, vilket ökar effektiviteten av behandlingen.

Perakis ser möjligheter för framtida samarbeten mellan olika vetenskapsfält, särskilt inom medicin. I takt med den grundforskning han bedriver, planerar han att fokusera på industriella tillämpningar, med hjälp av anslaget från Wallenberg Academy Fellow för att definiera sin forskningsinriktning.

Forskning inom detta område fortsätter att utvecklas, och det verkar som om vattnets fascinerande roll ännu inte är helt klarlagd. En djupare förståelse för hur dessa membranlösa droppar påverkar hälsofrågor kan vara avgörande för att bekämpa några av vår tids mest svåra sjukdomar.