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‘Células inteligentes’ prometem tratar doenças
Quase todas as pessoas têm aplicativos em seus smartphones. Uma nova pesquisa da Universidade Rice, nos Estados Unidos, oferece a possibilidade de aplicativos para suas células reais.
A Dra. Laura Segatori, pesquisadora de Bioengenharia da Universidade Rice e sua equipe da Escola de Engenharia receberam um financiamento dos Institutos Nacionais de Saúde (NIH) dos Estados Unidos para desenvolver sensores e ativadores de atividade genética que, segundo a pesquisadora, podem oferecer oportunidades sem precedentes para o tratamento do diabetes, câncer, doenças infecciosas e distúrbios genéticos.
O investimento de US$ 1,8 milhão com duração de quatro anos será administrado pelo Instituto Nacional de Imagem Biomédica e Bioengenharia. A concessão é posterior a um investimento menor da National Science Foundation de janeiro, que sugeriu que a estratégia do laboratório da Dra. Segatori para a engenharia de dispositivos celulares pode ser aplicada a virtualmente qualquer processo celular associado a uma resposta transcricional.
A ideia é programar células de mamíferos para ler seu ambiente e desenvolver sistemas vivos que detectam e corrigem patologias humanas. Embora o conceito não seja novo, a abordagem da Dra. Laura Segatori, construída com base em um novo sistema introduzido no ano passado para melhorar a detecção da expressão do gene alvo, é única.
“Não sou a única nesta área, mas esperamos que nossa abordagem mude a maneira como as pessoas pensam sobre a engenharia de dispositivos sensores-atuadores. Atualmente, esses dispositivos são baseados principalmente nas capacidades de detecção da superfície celular, alcançadas principalmente pela reconexão das interações ligante-receptor nativas ou pela evolução de novos receptores da superfície celular. Eles estão ligados a sistemas de transdução de sinal que permitem que as células traduzam o estímulo extracelular em uma saída detectável ou programa terapêutico”, explicou a Dra. Laura Segatori.
Os circuitos biológicos sintéticos desenvolvidos pela equipe de pesquisa são projetados para funcionar dentro das células e responder rapidamente às mudanças na atividade do gene.
“Queremos desenvolver uma nova classe de sensores celulares. Estes acionariam o programa biomolecular desejado em resposta à detecção do estado fisiológico do dispositivo, obtido por meio do monitoramento em tempo real da atividade dos genes cromossômicos. Por exemplo, podemos imaginar o desenvolvimento de dispositivos celulares que ativam uma resposta terapêutica mediante a detecção de assinaturas transcricionais associadas à detecção de marcadores de um microambiente tumoral”, disse a professora Laura.
A Dra. Laura disse que a capacidade do circuito de se desligar rapidamente quando o estímulo desaparece é fundamental. “As células de engenharia atuais normalmente não têm controle sobre o tempo de resposta e a dinâmica. [Assim,] a dosagem do medicamento se torna um problema. Mas se pudéssemos fazer células inteligentes que detectam a necessidade de seu corpo para a terapêutica e então apenas ajustar a liberação da droga de acordo, isso seria realmente útil para muitas aplicações”, concluiu a pesquisadora.
Acesse a notícia completa na página da Universidade Rice (em inglês).
Fonte: Jeff Falk e Mike Williams, Universidade Rice.
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