Pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia Daegu Gyeongbuk (DGIST) desenvolveram um método inovador para visualizar até dezenas de proteínas diferentes simultaneamente na mesma célula. Essa tecnologia pode ajudar os cientistas a elucidar as complexas interações proteicas envolvidas em doenças degenerativas como a doença de Alzheimer, aprofundando a compreensão de seus mecanismos e permitindo a detecção e tratamento precoces.
Doenças degenerativas como a doença de Alzheimer geralmente envolvem interações complexas entre várias proteínas e outras biomoléculas. É difícil entender essas interações usando as tecnologias de imagem existentes devido à resolução insuficiente e à impossibilidade de detectar simultaneamente muitas proteínas diferentes.
Em um estudo interdisciplinar recente, uma equipe de pesquisa liderada pelos professores Dae Won Moon e Su-Il In do Instituto de Ciência e Tecnologia Daegu Gyeongbuk desenvolveu uma abordagem inovadora que amplia as aplicações da espectrometria de massa de íons secundários a partir de seu objetivo original na indústria de semicondutores para o campo de imagem biomédica. A espectrometria de massa de íons secundários permite que os pesquisadores analisem a composição das superfícies e oferece uma resolução muito alta. Usar essa tecnologia para criar imagens de proteínas era impossível – até agora.
Nesta nova abordagem, diferentes nanopartículas de óxido de metal são unidas individualmente a anticorpos que se ligam a proteínas alvo específicas. O espectrômetro de massa pode detectar facilmente essas nanopartículas, mesmo em baixas doses de irradiação, o que deixa o tecido celular intacto e permite várias análises nas mesmas células. Através desta abordagem, é teoricamente possível analisar dezenas de proteínas simultaneamente. Isso supera amplamente as abordagens baseadas em fluorescência existentes, que permitem a imagem simultânea de cerca de quatro proteínas.
Os pesquisadores usaram seu método para comparar a distribuição de proteínas no tecido cerebral de camundongos que eram saudáveis ou tinham Alzheimer. Eles mostraram que informações valiosas poderiam ser obtidas com a observação da distribuição de proteínas multiplex no hipocampo e demonstraram como essas diferenças diferiam entre ratos saudáveis e doentes.
Atingir esses resultados exigia a combinação de conhecimentos de várias disciplinas. Moon diz: “Para mim, um destaque especial deste trabalho é a colaboração de muitos pesquisadores de diferentes origens, como químicos, especialistas em nanopartículas, médicos e biólogos. Não foi fácil e levou muito tempo, mas foi emocionante ver o progresso. Agora podemos visualizar várias proteínas nas membranas celulares com uma resolução espacial de 300 nanômetros “.
Ele espera que essa nova abordagem de imagem se torne uma ferramenta importante para aprofundar nossa compreensão sobre doenças degenerativas. “A técnica proposta pode ser usada para descobrir os estágios iniciais da doença de Alzheimer, permitindo a detecção e o tratamento precoces”, diz ele.
Publicado em 13/05/2020 13h08
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