Sem lipídios, sem vida. Em todos os organismos, lipídios formam paredes celulares, armazene energia e libere-a quando necessário, e desempenham um papel importante na sinalização celular. Ficou provado que as mudanças na composição dos lipídios desempenham um papel causal em doenças como o câncer, fígado gorduroso e esclerose múltipla. De acordo com estimativas aproximadas, existem cerca de 300, 000 espécies diferentes de lipídios. Para a detecção de lipídios indicativos de doenças, organismos saudáveis ​​e doentes são comparados quantitativamente. Essa comparação requer informações confiáveis ​​e detalhadas sobre a estrutura e composição de lipídios de amostras de tecido - e para isso os pesquisadores da iniciativa BioTechMed-Graz desenvolveram uma ferramenta que é apresentada na edição atual de Métodos da Natureza .

Lipídios com caráter

Os lipídios - geralmente chamados apenas de gorduras - são substâncias complexas que, além de vários outros componentes, consistem predominantemente em ácidos graxos. Na pesquisa de lipídios, Contudo, ainda existem muitas coisas desconhecidas. Também, a detecção de propriedades estruturais de moléculas de lipídios em perfis de alto rendimento ainda está em sua infância. No método de alto rendimento apresentado, um grande número de amostras é medido usando espectrometria de massa. Esses dados (ou seja, espectros) fornecem informações para a identificação do tipo e classe de lipídios ou do tipo e posição das cadeias de acila graxos. Contudo, os espectros medidos podem diferir entre uma e a mesma espécie de lipídeo, porque os lipídios mostram fragmentos diferentes no espectro dependendo da configuração do espectrômetro de massa e da ionização. Devido a esta diversidade espectral, até agora, não houve nenhum software de bioinformática universalmente aplicável para a detecção automatizada de estruturas lipídicas.

Gerhard Thallinger, do Instituto de Biotecnologia Computacional da TU Graz, explica a necessidade de caracterização lipídica automatizada:"Detalhes rápidos e confiáveis ​​sobre a composição lipídica de amostras de células são um pré-requisito para comparações com amostras de referência de células saudáveis ​​- que são necessárias para a detecção de características de biomarcadores para doenças. A questão importante é quais alterações na composição lipídica das células são relevantes no diagnóstico? "

O "Lipid Data Analyzer", quais pesquisadores da TU Graz, Med Uni Graz e University of Graz publicaram na Nature Methods, irá facilitar o trabalho tremendamente em pesquisa biomédica e definitivamente acelerar a pesquisa de lipídios - deste Jürgen Hartler, também no Instituto de Biotecnologia Computacional, está convencido:"O método que desenvolvemos em colaboração com colegas do Med Uni Graz e Uni Graz, interpreta espectros de lipídios usando conjuntos de regras intuitivos e pode ser acomodado de forma flexível a várias características de fragmentação. Isso torna possível, pela primeira vez, identificar lipídios em um nível estrutural muito detalhado com mais precisão e confiabilidade do que as soluções anteriores. "A equipe da TU Graz foi responsável pelo desenvolvimento do software, os experimentos de espectrometria de massa e testes de usabilidade foram realizados no Centro de Pesquisa Médica (ZMF) da Universidade Médica de Graz e na Universidade de Graz, e experimentos biológicos foram realizados na Universidade de Graz.

Extensível a outros produtos metabólicos, como açúcares

No estudo apresentado, o Lipid Data Analyzer detectou mais de 100 novas espécies de lipídeos, que não foram relatados anteriormente. A ferramenta pode ser adaptada de forma flexível - e não apenas para novas classes de lipídios. Pode ser usado, por exemplo, para caracterizar polissacarídeos e glicolipídeos, isto é, lípidos com açúcares anexados. Os pesquisadores fornecem seu Lipid Data Analyzer como código aberto para a comunidade científica.