p Para entregar as partículas do medicamento ao lugar certo no corpo - um campo conhecido como nanomedicina - a seletividade desempenha um papel importante. Afinal, a droga só precisa se ligar às células que dela precisam. Uma teoria de 2011 prevê que a seletividade não se baseia apenas no tipo de receptor, mas também no número e na força dos receptores na célula. Pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Eindhoven agora estão provando isso experimentalmente. Eles publicaram seus resultados na revista PNAS . p As células interagem entre si por meio de receptores e ligantes. Eles se encaixam um no outro como uma chave em uma fechadura; um ligando de uma célula apenas se ajusta ao receptor alvo apropriado da outra célula. O campo da nanomedicina faz uso disso ao imitar ligantes que se encaixam nos receptores da célula doente que necessita do medicamento.

p Em 2011, Daan Frenkel e seu grupo em Cambridge usaram um modelo teórico para prever que não apenas o tipo de ligantes e receptores desempenham um papel importante, mas também o número e a força. Isso significa que mesmo ligantes fracos podem se ligar, contanto que haja receptores suficientes presentes na superfície da célula-alvo. Pesquisadores Max Scheepers, Leo van IJzendoorn, e Menno Prins, tudo parte do Instituto de Sistemas Moleculares Complexos, agora provaram esta teoria experimentalmente com partículas pela primeira vez.

p Muitos laços fracos tornam-se fortes

p Van IJzendoorn:"Compare com o Velcro. Se um gancho for preso, a tira não cola imediatamente. Somente quando vários ganchos são presos a ligação se torna forte o suficiente. É assim também que funciona no corpo humano; a ligação fraca de um ligante em um receptor torna-se enormemente forte quanto mais há. "

p E esse é um recurso útil para a nanomedicina. As células doentes nem sempre têm receptores diferentes das células saudáveis, mas geralmente têm mais receptores em suas paredes celulares. Ao desenvolver a droga de tal forma que ela apenas adere a células com muitos receptores, você ainda pode distinguir entre células saudáveis ​​e doentes. Isso torna possível enviar as partículas do medicamento com mais precisão às células doentes do corpo.

p DNA de fita simples como receptor e ligante

p "Agora demonstramos experimentalmente com partículas que muitos ligantes fracos fornecem uma alta seletividade:as partículas só se ligam se houver receptores exatamente suficientes presentes. Isso cria um valor de limiar, "explica van IJzendoorn. Os pesquisadores realizaram um experimento de ligação para esse fim, projetar partículas com DNA receptor ou DNA ligante em sua superfície.

p Um campo magnético primeiro puxou as partículas uma em direção à outra, e depois de algum tempo, os liberou. Van IJzendoorn:"Isso nos permitiu medir opticamente quantas partículas desenvolveram uma forte ligação molecular entre si."

p Ao variar o número de moléculas de DNA e a força da ligação ligante-receptor, não apenas os pesquisadores foram capazes de ver quantas ligações eram necessárias para que as partículas permanecessem ligadas, mas também para observar o surgimento do valor limite.

p Nanomedicina e biossensores

p Van IJzendoorn diz, “Esses resultados constituem uma nova referência para a compreensão e aplicação da seletividade em aplicações biomédicas. O trabalho fornece uma base fundamental para o desenho de processos de ligação em nanomedicina. Além disso, é importante para o desenvolvimento de biossensores nanotecnológicos, porque as partículas também são usadas nesses sistemas para o estabelecimento de ligações seletivas. "

p Esta pesquisa foi publicada no dia 24 de agosto na revista. PNAS , intitulado "As interações fracas multivalentes aumentam a seletividade da ligação entre as partículas." A pesquisa foi realizada na Universidade de Tecnologia de Eindhoven, nos departamentos de Física Aplicada e Engenharia Biomédica e no Instituto de Sistemas Moleculares Complexos.