p (Phys.org) —Os pesquisadores da Universidade Purdue desenvolveram uma maneira de detectar e medir os níveis de câncer em uma célula viva usando minúsculas partículas de ouro com caudas de DNA sintético. p Uma equipe liderada por Joseph Irudayaraj, professor de engenharia agrícola e biológica, usaram nanopartículas de ouro para direcionar e ligar a fragmentos de material genético conhecido como variantes de splice de RNA mensageiro BRCA1, que pode indicar a presença e o estágio do câncer de mama. O número dessas variantes de processamento de mRNA em uma célula pode ser determinado examinando o sinal específico que a luz produz quando interage com as nanopartículas de ouro.

p "Esta é uma técnica simples, mas sofisticada, que pode ser usada para detectar câncer em uma única célula e determinar o quão agressiva ela é, "disse Irudayaraj, que também é o vice-diretor do Bindley Bioscience Center. "Ser capaz de quantificar essas moléculas genéticas poderia, em última análise, ajudar os médicos a fornecer um tratamento melhor e mais individualizado para pacientes com câncer."

p A técnica também pode aumentar nossa compreensão da biologia celular e abrir caminho para perfis genéticos e diagnósticos com base em uma única célula, Irudayaraj disse.

p BRCA1 é um gene supressor de tumor que pode transformar uma célula em um tipo canceroso em certas circunstâncias. Medir o número de variantes de splice do mRNA de BRCA1 em uma célula pode indicar se o gene está sendo subexpresso, um possível sinal de câncer de mama.

p Mas os métodos atuais de detecção de câncer baseiam-se em amostras compostas de centenas ou milhares de células e não podem fornecer informações detalhadas sobre como os genes ligados ao câncer estão sendo expressos em células individuais.

p Irudayaraj e sua equipe são os primeiros a detectar e quantificar as variantes do splice do mRNA BRCA1 - fragmentos de material genético que são removidos quando o mRNA é formado - em uma única célula. Variantes de splice podem determinar o destino de uma célula e como proteínas específicas são expressas. Erros no processo de emenda têm sido associados a uma variedade de doenças.

p "Com este método, somos basicamente capazes de localizar uma agulha em um palheiro - e podemos determinar se há cinco agulhas naquele palheiro ou se há 50, " ele disse.

p Irudayaraj e seu assistente de pesquisa de graduação, Kyuwan Lee, quem é o primeiro autor do estudo, adaptou métodos comuns de nanotecnologia para enfrentar o desafio de identificar variantes de splice de mRNA em uma célula viva. Eles fabricaram nanopartículas de ouro - mais de 1, 000 vezes menor que o diâmetro de um cabelo humano - e os marcou com fitas de DNA complementares às variantes de splice do mRNA de BRCA1.

p Quando injetado em uma célula, as nanopartículas anexadas a qualquer uma das extremidades das variantes de splice de mRNA, formando estruturas conhecidas como dímeros - cada um "como um casal de mãos dadas, "Irudayaraj disse.

p Como os dímeros emitem um sinal único na presença de luz, os pesquisadores puderam medir o número de dímeros iluminando a célula com uma fonte de luz simples. O número de dímeros correspondia ao número de variantes de splice do mRNA de BRCA1 em uma célula.

p A luz se comporta de maneira diferente quando brilha sobre uma única partícula de ouro, permitindo aos pesquisadores diferenciar entre dímeros e partículas de ouro flutuantes.

p Os pesquisadores usaram dois métodos para quantificar os dímeros:espectroscopia, que mede a forma como a luz se espalha quando encontra um objeto, e uma imagem colorimétrica na qual dímeros aparecem como pontos avermelhados enquanto partículas de ouro simples aparecem verdes.

p A técnica pode quantificar variantes de splice de mRNA em uma única célula em cerca de 30 minutos.

p Irudayaraj está modificando o sistema para agilizar o processo para que possa ser usado em biópsias de tecidos.

p "Se pudermos quantificar o mRNA chave na resolução de uma única célula em uma biópsia de tecido, que será muito poderoso em termos de refinamento de protocolos de tratamento para doenças importantes, " ele disse.