Pesquisadores do Programa de Saúde de Precisão da Michigan State University ajudaram a desenvolver um novo método fascinante para detectar a densidade de proteínas no sangue - um método que poderia melhorar muito a taxa de detecção e diagnóstico de doenças.

O método, chamado de "levitação magnética, "ou MagLev, tinha sido usado anteriormente para separar diferentes tipos de partículas em soluções, organizando-os em grupos com base em suas densidades relativas ao invés de peso. Agora, dois novos estudos de Morteza Mahmoudi da Precision Health, professor assistente, e Ali Akbar Ashkarran, pesquisador associado, ilustrar como o método também pode ser aplicado ao plasma sanguíneo humano - o componente líquido do sangue. O plasma contém muitos tipos de proteínas que desempenham uma infinidade de funções no corpo.

"Quando colocamos algo no líquido, ele se separa em sedimentos por peso, "Mahmoudi disse." Mas outra força - a força magnética ¬ - pode cancelar o peso e levitar as proteínas. Isso nos permite definir com muito mais precisão a densidade das proteínas em solução. "

Ser capaz de medir com precisão a densidade das proteínas no corpo é importante, uma vez que as proteínas desempenham papéis importantes tanto na saúde quanto na doença. Por exemplo, as lipoproteínas transportam gorduras para as células, proteínas de anticorpos desempenham papéis na imunidade e proteínas de coagulação ajudam a coagular o sangue. Os métodos atuais para medir a densidade de proteínas em líquido não são confiáveis ​​e muitas vezes destroem as propriedades fundamentais das proteínas.

No primeiro estudo, publicado em Química Analítica , a equipe aplicou a técnica MagLev em um pequeno tubo contendo nanopartículas magnéticas nas quais as proteínas plasmáticas foram introduzidas. Em um período de três horas, a equipe observou o surgimento de várias bandas distintas que representam várias formas de proteínas.

"As proteínas criaram formas específicas quando foram levitadas, "Mahmoudi disse." Parece um 'rosto sorridente' de camadas. "

Medindo a densidade das bandas, a equipe chegou a duas descobertas dignas de nota. A primeira era que não havia correlação entre a densidade de uma proteína e seu peso molecular, o que foi uma surpresa, pois vai contra o pensamento convencional. A outra era que a densidade média das proteínas era muito menor do que os estudos anteriores sugeriram.

O mecanismo pelo qual as proteínas se separam em camadas por densidade não é totalmente claro, mas pode ser devido a diferenças estruturais e / ou interações proteína-proteína.

"As descobertas são de importância crucial, como a densidade da proteína está sendo usada para definir as propriedades físicas das proteínas, incluindo suas estruturas 3-D, "Mahmoudi disse." Além disso, a densidade precisa de proteínas nos permite projetar agentes terapêuticos mais seguros e eficientes, como a nanomedicina. "

Então, o método MagLev não é apenas uma ferramenta de pesquisa divertida - ele tem implicações clínicas empolgantes. A "assinatura" específica das proteínas plasmáticas de um indivíduo pode dizer muito ao médico sobre o estado de saúde do paciente.

De fato, isso é o que Mahmoudi e Ashkarran estabeleceram no segundo estudo, publicado em Materiais Avançados de Saúde . Eles testaram o método MagLev clinicamente, comparando o plasma de pessoas saudáveis ​​com o de pessoas que abusam de opioides. Da análise de imagem, eles encontraram diferenças distintas e confiáveis ​​no espectro de proteínas plasmáticas de indivíduos saudáveis ​​e daqueles que abusam de opioides.

Por exemplo, doadores que abusavam de opioides tinham níveis mais elevados de certas variantes de hemoglobina, um achado que corresponde à literatura anterior que indica níveis mais elevados de hemoglobina no sangue e no cérebro das pessoas.

O método é particularmente promissor para diagnósticos, um processo potencialmente demorado que pode atrasar o tratamento. Mahmoudi disse que ele e sua equipe estão atualmente trabalhando no uso do MagLev para identificar outros tipos de doenças crônicas, como esclerose múltipla e câncer, onde o diagnóstico preciso é fundamental e, em muitos casos, salva vidas.

"Existem quatro subtipos de MS, mas o diagnóstico é atualmente baseado no comportamento do paciente, sintomas, e sua resposta ao tratamento, "Mahmoudi disse." Não há biomarcador ou teste de ressonância magnética para diagnosticar os diferentes subtipos nos estágios iniciais. Diagnosticar corretamente o tipo de EM é fundamental, uma vez que dita qual tipo de tratamento é apropriado. Esperamos que este método MagLev forneça aos médicos uma técnica para definir os subtipos. "

A equipe também está analisando se MagLev pode ser usado no diagnóstico de câncer, onde a detecção precoce pode afetar as taxas de sobrevivência.

"Se pudermos usar a técnica para detectar o câncer mais cedo, muitos outros cânceres poderiam ser tratados com sucesso, "Mahmoudi disse." Estudos mostram que muitos tipos de câncer podem ser curados se forem detectados nos estágios iniciais. O verdadeiro problema é a detecção tardia. "