Notícia

Visualização de moléculas no cérebro sem o uso de radiação

Dr. Alan Jasanoff, MIT

Fonte

MIT

Data

sexta-feira, 2 dezembro 2016 11:45

Áreas

DIagnóstico por Imagens. Imagens Médicas. Ressonância Magnética. Engenharia Biológica.

Cientistas do Massachusetts Institute of Technology (MIT), nos Estados Unidos, conseguiram visualizar moléculas que controlam a atividade cerebral com o uso de uma nova sonda que não necessita de qualquer marcador químico ou radioativo.

Atualmente, a abordagem de referência para visualizar moléculas no cérebro é marcá-las com sondas radioativas. No entanto, essas sondas oferecem baixa resolução e não podem ser facilmente usadas para visualizar a eventos dinâmicos, diz o Dr. Alan Jasanoff, professor de engenharia biológica do MIT.

O Dr. Jasanoff e seus colegas desenvolveram novos sensores que consistem em proteínas projetadas para detectar um determinado alvo, o que os faz dilatar os vasos sanguíneos na área próxima. Isso produz uma alteração no fluxo sanguíneo que pode ser visualizada com ressonância magnética (MRI) ou outras técnicas de imagem.

“Esta é uma ideia que nos permite detectar moléculas que estão no cérebro em níveis biologicamente baixos, e fazer isso com esses agentes de imagem ou agentes de contraste que podem ser usados em humanos”, diz o Dr. Jasanoff. “Também podemos ativá-los e desativá-los, e isso é realmente fundamental para tentar detectar processos dinâmicos no cérebro”.

Em um artigo publicado na edição do dia 2 de dezembro da revista científica Nature Communications, o Dr. Jasanoff e seus colegas usaram essas sondas para detectar enzimas chamadas proteases, mas seu objetivo final é usá-las para monitorar a atividade de neurotransmissores, que atuam como mensageiros químicos entre células cerebrais .

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Para fazer suas sondas, os pesquisadores modificaram um peptídeo de ocorrência natural chamado peptídeo relacionado ao gene da calcitonina (CGRP), que é ativo principalmente durante enxaquecas ou inflamação. Os pesquisadores criaram os peptídeos para que eles fiquem limitados dentro de uma sequência de proteína que os impede de interagir com os vasos sanguíneos. Quando os peptídeos encontram proteases no cérebro, as proteases cortam as sequências e o CGRP provoca a dilatação dos vasos sanguíneos próximos. A visualização desta dilatação com ressonância magnética permite que os pesquisadores possam determinar onde as proteases foram detectadas.

“Essas são moléculas que não são visualizadas diretamente, mas produzem mudanças no corpo que podem ser visualizadas de forma muito eficaz por este processo”, diz o Dr. Jasanoff.

As proteases são muitas vezes utilizadas como biomarcadores para diagnosticar doenças como o câncer e a doença de Alzheimer. No entanto, o laboratório do Dr. Jasanoff usou as proteases neste estudo principalmente para demonstrar a validade da sua abordagem. Agora, os pesquisadores estão trabalhando na adaptação desses agentes de imagem para monitorar neurotransmissores, como a dopamina e a serotonina, que são críticos para a cognição e processamento de emoções.

“O que queremos ser capazes de fazer é detectar níveis de neurotransmissor que são 100 vezes inferiores ao que vimos até agora. Também queremos ser capazes de usar muito menos destes agentes de imagem molecular em organismos. Esse é um dos principais obstáculos para trazer essa abordagem para a prática clínica em humanos “, diz o Dr. Jasanoff.

O Dr. Jeff Bulte, professor de radiologia e ciência radiológica na Escola de Medicina Johns Hopkins, descreveu a técnica como “original e inovadora”, acrescentando que sua segurança e efeitos fisiológicos a longo prazo exigirão mais estudo.

Acesse a reportagem completa do MIT (em inglês).

Fonte: Anne Trafton, MIT News Office. Imagem: Dr. Alan Jasanoff, MIT.

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