Novo método revela o que uma célula fez há dias
Uma nova tecnologia permite agora arquivar estas moléculas de ARN nas células durante vários dias
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O que uma célula fez há algumas horas ou dias permanece, na maioria das vezes, desconhecido para os investigadores. Estes só conseguem medir o seu estado atual. Isso constitui um problema quando pretendem compreender como surgem as reações imunitárias ou por que razão algumas células cancerígenas sobrevivem a uma terapia.
É particularmente revelador saber quais os genes que estão ativos numa célula. Isso proporciona aos cientistas informações essenciais sobre o funcionamento das células e do organismo. Para tal, medem as moléculas de ARN. Estas são cópias dos genes ativos. No entanto, com isso, os investigadores apenas registam a atividade genética no momento da medição. Além disso, cada célula só pode ser analisada uma vez: ao determinar o ARN, a célula é destruída.
Investigadores do Departamento de Biossistemas da ETH de Zurique, em Basileia, desenvolveram agora um método que permite arquivar moléculas de ARN nas células. Assim, pela primeira vez, podem não só analisar o estado atual de uma célula, como também reconstruir quais os genes que estiveram ativos no passado.
«Já não se percebe que a reação tenha ocorrido»
«Este olhar para o passado é interessante, entre outras coisas, para reações de uma célula que duram apenas um curto período de tempo — e são muitas: as reações imunitárias e de stress são apenas alguns exemplos», explica Christopher Reinkemeier, investigador de pós-doutoramento no grupo do professor Randall Platt da ETH. Nessas reações de curta duração, um estímulo externo ativa determinados genes. Assim que o estímulo cessa, a célula desativa novamente esses genes.
No âmbito de um estudo, os investigadores de Basileia demonstraram como as células humanas em cultura celular reagem a uma substância mensageira do sistema imunitário. «Se a medição for feita demasiado tarde com o método convencional, já não se consegue verificar que a reação tenha ocorrido», afirma Marcos Manero Carranza, doutorando no grupo de Platt e, juntamente com Reinkemeier, coautor principal do estudo.
Como funciona o arquivo de ARN
Para o seu arquivo intracelular de ARN, os investigadores têm de capturar moléculas de ARN e protegê-las da sua degradação natural. Isto porque as moléculas de ARN normalmente não estão preparadas para se manterem preservadas por muito tempo.
Para tal, os cientistas utilizam, entre outras coisas, uma proteína que ocorre naturalmente nos chamados grânulos de stress. Trata-se de acumulações de ARN que se formam nas células sob stress, por exemplo, durante uma infeção. Nessas situações, a célula reduz temporariamente parte do seu metabolismo e armazena moléculas de ARN para uso posterior.
Os investigadores otimizaram biotecnologicamente esta proteína dos grânulos de stress e mais duas proteínas. Assim, criaram um sistema que concentra as moléculas de ARN de uma célula numa película à volta das mitocôndrias das células e as protege ali das enzimas degradadoras de ARN que ocorrem naturalmente nas células. Os investigadores introduzem as instruções de montagem das três proteínas otimizadas nas células através dos chamados plasmídeos. As células montam então elas próprias o sistema de arquivo no seu interior. Desta forma, é possível arquivar vários milhares de moléculas de ARN por célula ao longo de vários dias.
Investigar como ocorrem as recidivas do cancro
O novo método poderá agora permitir detetar eventos raros nas células. Poderá revelar-se particularmente útil quando os investigadores só reconhecem, a posteriori, quais as células que lhes interessam. Podem selecionar essas células e, em seguida, com a ajuda do arquivo de ARN, investigar quais os genes que nelas estavam anteriormente ativos.
Os investigadores registaram a nova tecnologia para patente e pretendem continuar a desenvolvê-la, para que, no futuro, possa também ser utilizada em animais e na investigação do cancro.
Uma possível área de aplicação são as células tumorais que sobrevivem à quimioterapia. Essas células podem contribuir posteriormente para uma recidiva. Atualmente, é difícil determinar quais as células que irão sobreviver a um tratamento e como se desenvolveram anteriormente.
«Não se sabe de antemão quais as células que se irão transformar nessas células persistentes, e este fenómeno é mal compreendido», afirma Reinkemeier. «Se conseguirmos aplicar o nosso sistema na investigação oncológica, poderemos isolar as células persistentes e analisar o seu passado. Assim, poderemos investigar como estas células se formam e se desenvolvem. Isso poderá representar um avanço decisivo na investigação oncológica.»
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Alemão pode ser encontrado aqui.
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