p Os pesquisadores da Purdue desenvolveram uma maneira de capturar os detalhes mais sutis de processos celulares complexos usando minúsculas partículas sintéticas conhecidas como dendrímeros, uma tecnologia que pode levar a um tratamento mais direcionado para o câncer. p Uma compreensão precisa de como as células envolvem pequenas partículas, um processo conhecido como endocitose, poderia ajudar os pesquisadores a melhorar a distribuição de medicamentos e revelar os mecanismos dos vírus. Mas as partículas "comidas" pelas células e as proteínas que controlam as vias de entrada nas células são muito pequenas para serem detectadas pelas tecnologias convencionais.

p W. Andy Tao, professor de bioquímica, e seus colaboradores desenvolveram um método que envia dendrímeros para células para rastrear, capturar e isolar as proteínas que regulam o processo de internalização celular, identificar 809 proteínas envolvidas nas vias de entrada nas células.

p A tecnologia, conhecido como Tracing Internalization and TrAfficking of Nanomaterials ou TITAN, "nos ajuda a entender como as células internalizam as partículas extracelulares e como elas movem essas partículas, "Tao disse." Isso tudo é útil, informações valiosas para o futuro, à medida que tentamos interromper esses processos para impedir a entrada de coisas prejudiciais, como vírus, ou trabalhar com os processos para fornecer um medicamento útil. "

p Dendrímeros são nanopartículas simetricamente ramificadas, semelhantes em tamanho às proteínas de ocorrência natural. Significando molécula "semelhante a uma árvore", O pequeno tamanho e a estrutura de um dendrímero tornam-no um mensageiro ideal para transportar uma variedade de moléculas por meio de seus muitos ramos para dentro de uma célula. Uma das funções mais valiosas dos dendrímeros é a administração de drogas direcionada para doenças como o câncer. Os dendrímeros podem fornecer medicamentos seletivamente às células cancerosas, ao contrário da quimioterapia, que destrói células saudáveis ​​e cancerosas.

p Tao e a equipe modificaram quimicamente os dendrímeros antes de enviá-los para as células com uma etiqueta fluorescente que tornaria os dendrímeros mais fáceis de detectar enquanto viajavam dentro da célula; um reticulador fotorreativo que permitiria aos dendrímeros se ligarem a proteínas sob radiação UV; e uma "alça" com a qual os pesquisadores poderiam pescar os dendrímeros do resto do material celular.

p Quando os pesquisadores irradiaram as células, os dendrímeros dentro agarraram todas as proteínas em seus arredores, fornecendo um tempo real, imagem congelada cujas proteínas regulam a endocitose. A equipe irradiou as células em três intervalos de tempo diferentes - 30 minutos, uma hora e duas horas.

p "Vimos moléculas diferentes em cada ponto do tempo que nos disseram onde o dendrímero estava e por quais mecanismos ele foi entregue na célula, "Tao disse." Digamos que você dirigiu até o Wal-Mart, mas em vez de me dizer quais estradas você viajou, você tirou fotos de edifícios e pontos de referência em diferentes pontos no tempo ao longo do caminho. Essas imagens vão me dizer quais caminhos você tomou. Este é o mesmo método. "

p Os pesquisadores usaram espectrometria de massa para isolar e identificar centenas de proteínas envolvidas na endocitose, mecanismos de confirmação que muitos biólogos haviam hipotetizado anteriormente.

p Saber quais proteínas orientam a endocitose e em quais estágios pode ajudar os pesquisadores a refinar a entrega da nanomedicina e possivelmente torná-la mais móvel nas células, Tao disse.

p "Podemos extrair muitas informações cruciais do TITAN, "disse ele." Esta é uma tecnologia de plataforma que abre uma nova maneira de estudar muitos processos biológicos de pequena escala na célula. "

p Algumas das aplicações potenciais do TITAN incluem a determinação de como os vírus entram e viajam dentro das células, revelando como as células cancerosas se comunicam umas com as outras e ajudando a rastrear onde as nanopartículas acabam dentro da célula, um recurso que é relativamente desconhecido.

p "Muita nanotecnologia está sendo desenvolvida, mas realmente não temos ideia de quais problemas de segurança ou toxicidade podem estar envolvidos, "Tao disse." É importante entender para onde vão essas nanopartículas na célula e se elas se degradam com o tempo. TITAN can track how nanoparticles move in the cell and whether they end up in the nucleus - which could be a problem - or in the cell's 'garbage disposal.'"