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Apenas uma picada: nova tecnologia poderia encontrar pequenos sinais de câncer no sangue

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Pesquisadores da Universidade de Michigan desenvolveram uma técnica que lhes permite identificar de forma eficiente trechos de informações genéticas chamadas microRNAs no sangue. O avanço pode um dia levar a uma forma de digitalizar para vários tipos de câncer de uma vez com um simples exame de sangue. Nesta ilustração, os fios vermelhos, azuis e pretas representam diferentes microRNAs que, na nova técnica, ligar e desligar a DNA, que é cinza na imagem. O DNA fluorescente brilha quando um adidos de RNA e o padrão particular de piscar diz aos investigadores que microRNA tem em anexo. Crédito da imagem: MolGraphicsPesquisadores da Universidade de Michigan desenvolveram uma técnica que lhes permite identificar de forma eficiente trechos de informações genéticas chamadas microRNAs no sangue. O avanço pode um dia levar a uma forma de digitalizar para vários tipos de câncer de uma vez com um simples exame de sangue. Nesta ilustração, os fios vermelhos, azuis e pretas representam diferentes microRNAs que, na nova técnica, ligar e desligar a DNA, que é cinza na imagem. O DNA fluorescente brilha quando um adidos de RNA e o padrão particular de piscar diz aos investigadores que microRNA tem em anexo. Crédito da imagem: MolGraphicsANN ARBOR — Pesquisadores da Universidade de Michigan desenvolveram um método que poderia ajudar na detecção de mais de 100 diferentes tipos de câncer como uma única prova de sangue.

A equipe de cientistas diz que este novo método poderia abrir a porta para um exame de sangue simples e de baixo custo.

"Isto poderia levar à uma tecnologia que permite a detecção precoce de pessoas com risco para o câncer, da detecção precoce de recorrências em sobreviventes de câncer e também uma melhor e mais rápida avaliação da eficiência dos tratamentos contra o câncer nos pacientes," disse o médico Muneesh Tewari, professor de pesquisa da Faculdade de Medicina Interna da U-M e professor associado de Engenharia Biomédica na Escola de Engenharia.

Ainda se pode demorar anos para que esta tecnologia esteja disponível para uso clínico de rotina. Mas os pesquisadores têm grandes esperanças de que essa técnica ultrassensível possa detectar em uma partícula de fluido, um único sinal de nano escala.

"Estamos desenvolvendo um novo paradigma, um novo princípio para a detecção de qualquer tipo de ARN no sangue," disse Nils Walter, professor de Química e Biofísica da Faculdade de Literatura, Ciência e Artes, da U-M. O estudo foi publicado na Nature Biotechnology.

O ARN, ou ácido ribonucleico, é uma classe de molécula cujos membros desempenham papéis importantes na construção dos seres vivos, do seu DNA. Durante décadas, os cientistas pensaram que o ARN era principalmente um mensageiro, que transportava informação genética do DNA para os locais onde as células fazem as moléculas de proteínas, que essencialmente seguem as instruções codificadas em nossos genes.

Mas quando os cientistas terminaram o sequenciamento do genoma humano em 2003, eles aprenderam que 90 por cento deles contém instruções para produzir um ARN. E a maior parte desse ARN não é o tipo mensageiro que ajuda a produzir proteínas.

"O campo da bioquímica tem cerca de 100 anos," disse Walter. "E por muito tempo, nós estávamos focados em proteínas. É quase como se nós estivéssemos estudando a coisa errada."

"O ARN é profundamente importante para compreender e manipular a vida dos mamíferos e a humana, ainda assim, é indiscutivelmente o material genético menos estudado na célula mamífera. Estamos apenas no início das grandes descobertas de suas funções."

As micro moléculas de ARN, por exemplo, são filamentos curtos que podem ligar para o ARN mensageiro, interceptando a expedição e impedindo que pedaços do código genético seja colocado em ação. Existem mais de 1.000 variedades em nossos corpos.

Direta ou indiretamente, eles controlam praticamente todos os processos principais da vida, dizem os pesquisadores. Ter muito pouco ou demais de um determinado micro ARN pode potencialmente impulsionar o crescimento do tumor.

As células cancerosas são descendentes de células saudáveis, então elas também contêm o micro ARN. Os pequenos filamentos de material genético foram detectados no sangue antes (embora não muito eficientemente) e os cientistas têm várias hipóteses sobre como eles chegam lá.

Eles podem ser liberados quando uma célula cancerosa morre e rompe. E as células, incluindo as cancerosas, podem se comunicar uma com a outra através dos micros ARNs, que elas enviam para a corrente sanguínea para atuar como hormônios.

Os micros ARNs transmitidos pelo sangue seriam os sinais ou "faróis" de câncer, que essa nova técnica poderia detectar eficientemente em pacientes, dizem os pesquisadores.

Em seus experimentos, os cientistas revestiram uma lâmina de vidro com moléculas chamadas "sondas de captura" que agarrariam os micros ARNs em suas imediações. Em seguida, em ensaios diferentes, adicionaram às amostras, soluções contendo cinco diferentes micros ARNs. Em um caso, a solução que carregava os micros ARNs era soro de sangue humano — um componente fluido com as células do sangue removido.

Para dizer a eles que o ARN tinha sido capturado por uma das sondas, eles dependiam de um terceiro tipo de molécula — os DNA fluorescentes que ligam para o micro ARN e emitem luz quando o fazem. Apenas sequências específicas de DNA irão ligar para os ARNs particulares, assim variando a disposição dos blocos de construção das unidades básicas que fazem o DNA, os pesquisadores desenvolveram filamentos que se anexariam a diferentes micros ARNs.

O que faz com que esse método seja original é que o DNA e RNA se conectam tão fracamente que não ficam presos. Sequências de DNA se anexam e se desconectam do ARN em ritmos particulares. Quando os pesquisadores observam isto através de um microscópio de fluorescência super sensível, parece que veem um vagalume piscar.

Eles podem confirmar a captura de diferentes micros ARNs baseados na taxa de intermitência — sua "cinética impressão digital". Apesar dos micros ARNs terem sido detectados anteriormente no soro do sangue, essa abordagem é mais direta e praticamente não sofre nenhum falso-positivo.

O estudo é intitulado "Kinetic fingerprinting to identify and count single nucleic acids".

Nils Walter
Muneesh Tewari