Notícia

Estudo identifica genes ligados à alta produção de anticorpo-chave

Fonte

Universidade da Califórnia em Los Angeles

Data

sexta-feira, 18 agosto 2023 18:00

Áreas

Biologia. Biomedicina. Biotecnologia. Desenvolvimento de Fármacos. Farmacologia. Imunologia. Indústria Farmacêutica. Microbiologia. Terapia Genética.

Uma colaboração liderada pela Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA) e o Seattle Children’s Research Institute, nos Estados Unidos, trouxe novos conhecimentos sobre os genes responsáveis pela produção e liberação da imunoglobulina G (IgG), o tipo de anticorpo mais comum no corpo humano.

A descoberta tem o potencial de avançar no desenvolvimento de terapias baseadas em anticorpos para doenças como câncer e artrite, bem como no desenvolvimento de tratamentos médicos que dependem da produção de anticorpos.

Os anticorpos são um grupo de proteínas que são cruciais para o sistema imunológico. A imunoglobulina G armazena memórias de infecções passadas e marca micróbios perigosos para serem eliminados pelas células imunológicas. A IgG das mães também é vital para a defesa imunológica de seus recém-nascidos.

Os cientistas sabem há décadas que uma população de glóbulos brancos, chamados de células B plasmáticas, produz IgG. As células B plasmáticas são altamente eficientes, produzindo mais de 10.000 moléculas de IgG a cada segundo. Mas os mecanismos moleculares que permitem que as células plasmáticas secretem anticorpos na corrente sanguínea ainda não são totalmente compreendidos.

Para saber mais sobre esses mecanismos, os pesquisadores realizaram uma análise que nunca havia sido feita antes: eles capturaram milhares de células B plasmáticas únicas, bem como suas secreções individuais, e então conectaram a quantidade de proteínas que cada célula individual liberou a um mapa, ou seja, mapearam dezenas de milhares de genes expressos por essa mesma célula.

Para coletar as células e suas secreções, os pesquisadores usaram recipientes microscópicos de hidrogel como se fossem ‘tigelas’ – os chamados ‘nanovials‘ -, que foram desenvolvidos em pesquisas anteriores da UCLA.

A análise descobriu que os genes envolvidos na produção de energia e na eliminação de proteínas anormais eram ainda mais importantes para a alta secreção de IgG do que os genes que continham instruções para produzir o próprio anticorpo. Os pesquisadores também descobriram que a presença de CD59, um gene que não havia sido previamente ligado à secreção de IgG, é um melhor preditor de células plasmáticas de alta produção do que outros marcadores genéticos já associados a esse tipo de célula.

“Esses processos nas células são como uma linha de montagem para produzir proteínas, e há muitos lugares onde você pode ver gargalos”, disse o Dr. Dino Di Carlo, professor de Engenharia e Medicina na UCLA e coautor do estudo.

O estudo foi publicado na revista científica Nature Communications. O professor Di Carlo, que também é membro do California NanoSystems Institute da UCLA e do UCLA Jonsson Comprehensive Cancer Center, disse que as descobertas podem não apenas ajudar a avançar no entendimento fundamental da Biologia, mas também podem ter aplicações na Biomedicina.

Por exemplo, saber quais genes estão associados à maior secreção de um anticorpo pode ser usado por fabricantes de produtos farmacêuticos para projetar células que secretam grandes volumes do anticorpo. Esse conhecimento também pode ser aplicado a uma estratégia emergente que introduz células modificadas diretamente no corpo dos pacientes, como as possíveis terapias celulares em desenvolvimento pelo imunologista Dr. Richard James, da Universidade de Washington, também coautor do artigo.

Em estudos futuros, os pesquisadores esperam identificar todos os genes que afetam a produção e secreção de IgG pelas células plasmáticas.

Os nanovials estão disponíveis comercialmente na Partillion Bioscience, uma empresa cofundada pelo professor Di Carlo.

Os primeiros autores do estudo são a Dra. Rene Cheng, pesquisadora da Universidade de Washington, e o Dr. Joseph de Rutte, que obteve seu doutorado pela UCLA em 2020 e é cofundador e CEO da Partillion Bioscience.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade da Califórnia em Los Angeles (em inglês).

Fonte: Wayne Lewis, UCLA. Imagem: o uso de recipientes microscópicos chamados ‘nanovials’ (os objetos maiores e marrom-avermelhados) permite que os pesquisadores selecionem as células com base no tipo e nos compostos que secretam (mostrados em azul). Fonte: Dr. Joseph de Rutte/UCLA.

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