Contas macias fluorescentes que passam pelos canais de estreitamento de um biochip. Crédito:MPZPM, Salvatore Girardo
Um novo, O método patenteado denominado Mecanoporação Progressiva torna possível romper mecanicamente as membranas das células por um curto período de tempo e deixar drogas ou genes dentro das células. Desta maneira, os pesquisadores podem testar novas terapias com mais facilidade do que antes.
As vacinas modernas, como as contra Sars-CoV-2, usam pequenas esferas lipídicas para transportar informações genéticas para as células e permitir que o corpo crie uma defesa imunológica contra o vírus. Uma equipe de cientistas de Erlangen, Dresden, e Londres desenvolveu agora um método completamente novo para entregar com muita eficiência não apenas genes, mas também drogas e outras substâncias nas células.
Os pesquisadores do Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin (MPZPM) em Erlangen, a Universidade Técnica de Dresden, e o Instituto de Pesquisa do Câncer de Londres nomearam o método Mecanoporação Progressiva e agora o publicaram na revista científica Lab on a Chip . Eles também entraram com um pedido de patente.
Ruchi Goswami e Alena Uvizl faziam parte de uma equipe de cientistas liderada por Salvatore Girardo (Erlangen) e Jörg Mansfeld (Dresden / Londres) que desenvolveram a Mecanoporação Progressiva. Eles construíram um biochip especial de polímero que contém uma série de microcanais. Cada microcanal é mais estreito do que o anterior, finalmente atingindo um tamanho mais de dez vezes mais fino do que um fio de cabelo humano. Os cientistas passam as células por esses canais, fazendo com que as células se estiquem cada vez mais. O alongamento cria poros em sua membrana celular, permitindo que as moléculas passem por esses poros e entrem nas células. Depois que as células passaram pelos canais, os poros fecham novamente. Os cientistas demonstraram que a mecanoporação progressiva pode entregar até mesmo proteínas muito grandes dentro das células. Como prova de conceito, os cientistas usaram anticorpos e CRISPR / Cas9, a tesoura genética cuja descoberta levou ao Prêmio Nobel do ano passado.
As células são esticadas ao passar pelo nanochip. Isso cria poros em sua membrana celular, permitindo que as moléculas passem e entrem nas células. Crédito:Ruchi Goswami
Potencialmente, um novo procedimento de rotina para hospitais
"A grande vantagem do nosso método é que podemos passar até 10, 000 células por segundo através do chip, "explica Salvatore Girardo, líder do grupo de desenvolvimento de tecnologia e serviços Lab-on-a-Chip no MPZPM. Ao mesmo tempo, o método é muito suave. Em comparação com outras técnicas, muito poucas células são danificadas.
O método de mecanoporação progressiva pode ser usado no desenvolvimento de medicamentos e permitir que as empresas farmacêuticas testem com eficiência novos candidatos a moléculas. Além disso, o processo pode ser facilmente automatizado. Jörg Mansfeld, um líder de grupo de pesquisa no Centro de Biotecnologia (BIOTEC) de TU Dresden e no Instituto de Pesquisa do Câncer, Londres, acrescenta:"Posso imaginar que, no futuro, hospitais serão capazes de examinar rotineiramente e até mesmo tratar as células dos pacientes usando a mecanoporação progressiva. "