Uma nova técnica desenvolvida por pesquisadores da Universidade de Toronto em Scarborough pode, pela primeira vez, obter um perfil de alta resolução de quais moléculas estão presentes dentro de um organismo vivo.

"De certa forma, desenvolvemos esta janela molecular que pode olhar dentro de um sistema vivo e extrair um perfil metabólico completo, "diz o professor Andre Simpson, que liderou a pesquisa para desenvolver a nova técnica que usa a tecnologia de ressonância magnética nuclear (NMR).

"Ter uma noção de quais moléculas estão em uma amostra de tecido é importante se você quiser saber se é canceroso, ou se você quiser saber se certos contaminantes ambientais estão prejudicando as células dentro do corpo. "

Até agora, as técnicas tradicionais de NMR não foram capazes de fornecer perfis de alta resolução de organismos vivos por causa das distorções magnéticas da própria amostra. A analogia que Simpson dá é que é como estar em um helicóptero sobre um estádio enquanto tenta falar com as pessoas em um show lá embaixo. É incrivelmente difícil de se comunicar por causa da distorção do ruído, mas se você der um walkie-talkie, torna a comunicação muito mais fácil.

Simpson e sua equipe foram capazes de superar o problema de distorção magnética criando minúsculos canais de comunicação baseados em algo chamado de interações dipolo de longo alcance entre moléculas. Em outras palavras, enquanto antes apenas um instantâneo de um objeto pode ser dado, esta nova técnica pode oferecer uma composição química completa das moléculas dentro do objeto.

A tecnologia NMR é capaz de gerar um poderoso campo magnético, tão poderoso que os núcleos atômicos podem ser feitos para absorver e reemitir a energia em padrões distintos, revelando uma assinatura molecular única. O trabalho de Simpson concentra-se em RMN ambiental, mas ele diz que há um grande potencial médico para esta nova técnica, uma vez que também pode ser usada em técnicas de imagens médicas, como a ressonância magnética (MRI).

"Pode ter implicações para o diagnóstico de doenças e uma compreensão mais profunda de como funcionam os processos biológicos importantes, "diz Simpson, adicionar a técnica é facilmente programável e pode ser traduzido para funcionar em sistemas modernos de ressonância magnética existentes encontrados em hospitais.

Ele aponta para moléculas específicas chamadas biomarcadores de câncer, que são exclusivas do tecido doente. A nova abordagem tem potencial para detectar essas assinaturas sem recorrer à cirurgia e determinar se um tumor é canceroso ou benigno diretamente da ressonância magnética.

Ele também tem o potencial de nos dizer como o cérebro funciona. Os métodos atuais de ressonância magnética podem dizer qual parte do cérebro "acende" em resposta a estímulos como medo ou felicidade, mas esses apenas indicam qual parte do cérebro é responsável. A nova técnica pode ser usada para examinar esses locais e revelar os produtos químicos que realmente estão causando a resposta.

"Pode ser um passo importante para desvendar a bioquímica do cérebro, "diz Simpson.

Simpson tem trabalhado no aperfeiçoamento da técnica por mais de três anos com colegas da Bruker BioSpin, uma empresa de instrumentos científicos especializada no desenvolvimento de tecnologia de RMN. A técnica é baseada em alguns conceitos científicos inesperados que foram descobertos em 1995, que na época foram descritos como impossíveis e malucos por muitos pesquisadores.

A técnica desenvolvida por Simpson e sua equipe, incluindo a estudante de doutorado Ioana Fugariu, baseia-se nessas primeiras descobertas e é publicado na revista Angewandte Chemie . O trabalho foi apoiado por Mark Krembil da Krembil Foundation e do Natural Sciences Engineering Research Council do Canadá (NSERC).

Simpson diz que o próximo passo da pesquisa é testá-lo em amostras humanas. Ele acrescenta que, uma vez que a técnica detecta todos os metabólitos igualmente, também há potencial para descoberta não direcionada, isso é, encontrar patologias ou processos que você nem estava procurando em primeiro lugar.

"Já que você pode ver metabólitos em uma amostra que não conseguia ver antes, agora você pode identificar moléculas que podem indicar que há um problema, " ele diz.

"Você pode então determinar se precisa de mais testes ou cirurgia. Portanto, o potencial para esta técnica é verdadeiramente excitante."