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Diagnóstico com Nanoporos: detecção ultrassensível de microRNAs circulantes no sangue de pacientes com câncer

Diagnóstico com Nanoporos: detecção ultrassensível de microRNAs circulantes no sangue de pacientes com câncer

Emerson Alberto da Fonseca, Rodrigo R Resende

Vol. 1, N. 2, 30 de outubro de 2013
DOI: Os microRNAS são uma classe de RNA que não codificam proteínas, têm poucos nucleotídeos (18-24) e são responsáveis por regular pelo menos 30% dos genes na espécie humana. Regulam a síntese de proteínas, influenciando, sobremaneira, nos processos celulares, como diferenciação (determinação para um tipo celular de um tecido específico) e proliferação, metabolismo e apoptose (morte celular). Em alguns tipos de câncer, pode ocorrer o aumento ou diminuição da síntese de microRNA que, às vezes, influencia e contribui para o desenvolvimento do tumor. Em 2008 descobriu-se que microRNAs podem ser secretados para o sangue por algumas células tumorais, o que abriu nova perspectiva de diagnósticos.

O padrão ouro do diagnóstico molecular para a detecção de microRNA é o PCR (Reação em Cadeira da Polimerase), técnica amplamente usada em laboratórios de diagnóstico e de pesquisa no mundo todo, que tem como base a amplificação ou o aumento do número de RNAs na amostra de um paciente, por exemplo. Entretanto a técnica requer métodos enzimáticos bastante caros, além de possibilidades de erros na amplificação, no caso de microRNAs. Uma nova abordagem usando nanoporos propõe um diagnóstico ultrassensível, capaz de detectar a diminuta quantidade de microRNAs no plasma de pacientes com câncer. O grupo do professor Li-Qun Gu, da University of Missouri, Columbia (USA), desenvolveram o inovador método de diagnóstico usando uma estrutura em nanoescala, o Nanoporo.

Os pesquisadores criaram um microambiente dividido por uma membrana: a única ligação entre um lado e o outro é um nanoporo de 2nm, ou seja, cem mil vezes mais fino que um fio de cabelo. Uma sonda de DNA contendo a sequência do microRNA alvo, ou seja, um DNA que tem uma sequência complementar ao microRNA, é usada como isca eé colocada em um dos lados do sistema em microambiente. Amostras de sangue de pacientes diagnosticados e confirmados com câncer de pulmão por outras técnicas foram testadas para verificar a presença dos microRNAs alvos, isto é, aqueles que eram encontrados nos pacientes com câncer. Tais amostras tiveram os microRNAs alvos detectados ao se ligarem (hibridizarem) com a sonda de DNA. O nanoporo colocado entre os dois lados do sistema de microambiente gera uma corrente elétrica e pode servir como ponte entre o complexo (microRNA + sonda de DNA) que, ao passar pelo nanoporo, causa resistência ou impedimento para a geração da corrente elétrica, que pode ser detectada e medida, confirmando o diagnóstico de câncer do paciente.

O método mostra ser altamente sensível e específico, além de mais rápido, o que pode vir a ser um novo diagnóstico molecular baseado em microRNA usando a nanotecnologia como ferramenta. A detecção do microRNA por esse método é possível em quantidades muito menores do que as técnicas de uso convencionais, possibilitando prognóstico e diagnóstico mais confiável e com antecedência muito maior, o que permite o tratamento do paciente bem antes de o câncer ser instalado e chegar a um nível que possa ser fatal.

Nosso Laboratório está usando a nanotecnologia como ferramenta para a detecção de tumores como o mesmo objetivo, isto é, ter uma detecção do câncer antes que ele seja fatal para o paciente.

nanoporos

Figura 1: A fita de microRNA (em vermelho) liga-se à sonda de DNA (em verde) e pode atravessar o nanoporo que serve como ponte entre os dois lados do microambiente. Quando o complexo (microRNA + sonda de DNA) entra no nanoporo, a corrente elétrica é interrompida. Essa resistência da corrente é medida e quantificada. É o que acontece quando se liga a resistência do chuveiro, a resistência impede a passagem da corrente elétrica esquentando a água. Aqui ela impede a passagem da corrente e, então, é medida a quantidade do complexo.

Fonte: http://www.nature.com/nnano/journal/v6/n10/full/nnano.2011.147.html

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  1. Mírian Costa disse:

    Olá,
    Boa tarde!!

    Seria possível ter o email de contato do Emerson? Sinto-me muito interessada sobre este assunto e pretendo realizar meu TCC em cima da nanotecnologia e gostaria de orientação! :)

    Att.,

    Mírian

    22/agosto/2016 ás 15:49

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