Pesquisadores da Universidade de Saskatchewan descobriram que produtos químicos comumente usados ​​para proteger amostras em experimentos de síncrotron realmente ajudam a danificar essas amostras, cientistas potencialmente enganosos em todo o mundo.

"Por causa dessa descoberta, mudamos a maneira como operamos em nosso laboratório, e esperamos mudar a maneira como outras pessoas operam, "disse Kurt Nienaber, um Ph.D. candidato no Departamento de Ciências Geológicas e autor principal da pesquisa.

As evidências, publicado em uma edição recente da Journal of Physical Chemistry Letters por pesquisadores da Faculdade de Artes e Ciências e da Faculdade de Medicina, aplicar a espectroscopia de absorção de raios-X e cristalografia de proteínas:importantes métodos baseados em raios-X usados ​​para entender as estruturas das moléculas.

Nessas técnicas, amostras de matéria são explodidas com um feixe de raios-X, tipicamente de uma fonte de luz síncrotron. A partir das interações entre os raios-X e as amostras, os cientistas aprendem informações detalhadas sobre as posições dos átomos nas moléculas biológicas e deduzem como essas moléculas funcionam nos seres vivos.

Para proteger as delicadas amostras de danos de congelamento nas temperaturas extremamente baixas exigidas pelos experimentos, produtos químicos chamados crioprotetores são adicionados. Mas há o risco de outro tipo de dano ao submeter amostras a raios-X intensos; a radiação pode causar alterações químicas nas amostras por meio de um processo chamado fotorredução.

Uma pequena quantidade de fotredução é esperada na pesquisa de raios-X síncrotron. Mas os pesquisadores da U of S descobriram que o tratamento de amostras com crioprotetores comuns, como o glicerol, tem um efeito colateral inesperado.

"Acontece que a adição de certos crioprotetores estava, na verdade, tornando o problema da fotredução muito pior, "disse Nienaber." Essa mudança química estava acontecendo a uma taxa dez vezes maior quando introduzimos o glicerol. Então isso foi uma grande surpresa para nós. "

A transformação pode ser fácil de ignorar, o que significa que, em muitos casos, os cientistas que usam técnicas de raios-X podem "não estar estudando o que pensam que estão estudando, "disse Graham George, professor de ciências geológicas, Cadeira de Pesquisa do Canadá em Espectroscopia de Absorção de Raios-X, e Ph.D. de Nienaber Supervisor.

George é co-autor do artigo, juntamente com o professor e presidente de pesquisa do Canadá em ciência ambiental molecular, Ingrid Pickering, e os associados de pesquisa Jake Pushie e Julien Cotelesage.

A descoberta pode ter implicações importantes nos muitos ramos da ciência em que a cristalografia de proteínas é uma ferramenta crucial, incluindo medicamentos.

"Basicamente, quase todos os desenvolvimentos da medicina moderna, cada nova droga, tem um componente de cristalografia de proteína nele, "disse George.

Obter informações precisas é vital neste trabalho. Se os pesquisadores que desenvolvem um novo medicamento não percebessem que estavam olhando para uma amostra fotreduzida, George disse, "estaríamos potencialmente nos enganando. Talvez acabaríamos seguindo a pista errada, e não conseguiríamos produzir uma droga eficaz. "

A descoberta não significará jogar fora os resultados de pesquisas anteriores de cristalografia, que ainda são "incrivelmente úteis, "disse George. Mas, em muitos casos, os pesquisadores podem precisar voltar e reexaminar suas descobertas.

Armado com este novo conhecimento de que os crioprotetores vêm com um problema, os cientistas serão capazes de corrigir o problema. Os pesquisadores da UofS já encontraram maneiras de mitigar o problema - como adicionar compostos que protegem contra os danos ou diminuir a quantidade de radiação que atinge cada área de uma amostra - e em breve publicarão seus métodos.

Os membros da equipe encontraram até um uso prático para a descoberta. Eles começaram a utilizar uma combinação de raios X e crioprotetores como uma ferramenta para causar reações em experimentos onde uma amostra fotreduzida é necessária.

"Com tudo que aprendemos, sempre pensamos:podemos tirar vantagem disso de alguma forma? ”disse George.