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‘Chem-map’: novo método de sequenciamento de DNA pode detectar onde e como medicamentos interagem com o genoma

Fonte

Universidade de Cambridge

Data

domingo, 29 janeiro 2023 18:30

Áreas

Bioinformática. Biologia. Biotecnologia. Desenvolvimento de Fármacos. Genoma. Microbiologia. Oncologia.

Em um artigo publicado na revista científica Nature Biotechnology, pesquisadores da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, delinearam um novo método de sequenciamento de DNA que pode detectar onde e como drogas de moléculas pequenas interagem com o genoma alvo.

“Entender como as drogas funcionam no corpo é essencial para criar terapias melhores e mais eficazes”, disse o Dr. Zutao Yu, coautor do estudo e professor do Departamento de Química de Cambridge. “Mas quando um medicamento terapêutico entra em uma célula cancerígena com um genoma de três bilhões de bases, é como entrar em uma caixa preta.”

O novo e  poderoso método, chamado Chem-map, pode ver através dessa caixa preta genômica, permitindo que os pesquisadores detectem onde as drogas de moléculas pequenas interagem com seus alvos no genoma do DNA.

A cada ano, milhões de pacientes com câncer recebem tratamento com medicamentos direcionados ao genoma, como a doxorrubicina. Mas, apesar de décadas de uso clínico e pesquisa, o modo de ação molecular com o genoma ainda não é bem compreendido.

“Muitas drogas que salvam vidas interagem diretamente com o DNA para tratar doenças como o câncer”, disse o Dr. Jochen Spiegel, coautor do estudo. “Nosso novo método pode mapear com precisão onde as drogas se ligam ao genoma, o que nos ajudará a desenvolver drogas melhores no futuro”.

O Chem-map permite que os pesquisadores conduzam o mapeamento in situ de pequenas interações molécula-genoma com precisão sem precedentes, usando uma estratégia chamada marcação Tn5 de transposase dirigida por pequena molécula. A estratégia detecta o local de ligação no genoma onde uma pequena molécula se liga ao DNA genômico ou às proteínas associadas ao DNA.

No estudo, os pesquisadores usaram o Chem-map para determinar os locais de ligação direta em células de leucemia humana do amplamente utilizado medicamento anticancerígeno doxorrubicina. A técnica também mostrou como a terapia combinada do uso de doxorrubicina em células já expostas ao inibidor da histona desacetilase (HDAC) tucidinostat poderia ter uma vantagem clínica potencial.

A técnica também foi usada para mapear os sítios de ligação de certas moléculas em DNA G-quadruplexos, conhecidas como G4s. G4s são estruturas secundárias de quatro fitas que foram implicadas na regulação de genes e podem ser possíveis alvos para futuros tratamentos anticancerígenos.

“Estou muito orgulhoso por termos conseguido resolver esse problema de longa data – estabelecemos uma abordagem altamente eficiente que abrirá muitos caminhos para novas pesquisas”, disse o Dr. Zutao Yu.

“O Chem-map é um novo método poderoso para detectar o local no genoma onde uma pequena molécula se liga ao DNA ou proteínas associadas ao DNA. Ele fornece grandes insights sobre como algumas terapias medicamentosas interagem com o genoma humano e facilita o desenvolvimento de terapias medicamentosas mais eficazes e seguras”, concluiu o professor Sir Shankar Balasubramanian, que liderou a pesquisa.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Cambridge (em inglês).

Fonte: Caroline Reid, Universidade de Cambridge. Imagem: kjpargeter via Freepik.

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