Ferramentas de coordenação molecular usadas por células-tronco no complexo processo de reparação ou sondas fluorescentes que determinam uma visão mais ampla da administração de medicamentos nas células, são algumas das mais preciosas ferramentas médicas que hoje se disponibilizam em prol de uma eficácia de diagnóstico e terapêutica.
Os avanços na área biomédica comprovam-no. E as soluções aliadas às conclusões mais positivas, vão-nos criando a certeza de estarmos mais perto de um entendimento sobre tudo o que nos rege; anatomicamente e não só.
Estamos assim a subir - ou a ascender - segundo a minha pessoal percepção, de modo algo escrupuloso mas também peremptoriamente decisivo, para o alcance do que só aos deuses cabe (ou caberia...) em conhecimento e funcionamento de ferramentas que nos serão úteis no futuro na saúde e na felicidade de todos nós. Saberemos dignificá-lo?... Penso que sim. Em absoluto!
Ferramentas Cruciais
Microscopia de Fluorescência: Se recuarmos a tempos idos, teremos de dar honras a médicos e cientistas que no vasto mundo biológico em que se encontram, assumem descobertas e verdadeiras pérolas que posteriormente foram e são ainda hoje utilizadas na melhor eficácia de tratamentos. Nicolás Monardes (1577) soube-o desde logo, este médico e botânico espanhol, aquando a sua fabulosa descoberta sobre o potencial da «fluorescência».
A Descrição da «Opalescência azul» que surgiu a partir de uma infusão de água e de madeira de uma pequena árvore mexicana, foi taxativa no eclodir dessa luz milagrosa que viria a dar grandes frutos no mundo da biomedicina; algo que anteriormente já Bernardino de Sahágun, um missionário franciscano, a havia descrito pelo que soube previamente pela observação e constatação realizadas pela civilização Azteca (uma das civilizações pré-colombianas) da América Central e do Sul.
A Microscopia de Fluorescência é hoje um dos mais capacitados instrumentos e equipamentos de Observação da Fluorescência, pelo que a sua descoberta veio permitir assim um enorme progresso nos estudos das estruturas celulares e dos seus constituintes. O Microscópio de Fluorescência traduz-se por ser uma variação do «microscópio de luz ultravioleta», no qual os objectos são iluminados por raios de um determinado comprimento de onda.
Actualmente, e derivado do estabelecimento extraordinário que daqui adveio, reconhecem-se de enorme potencial hoje As Sondas Fluorescentes no Mundo Biomolecular como, uma das mais revolucionárias técnicas da engenharia biomédica, que vem fornecer assim com maior precisão (ou dar um maior relevo e desempenho cruciais) na administração de medicamentos nas células.
Além da poderosa nanotecnologia que também não pode ser dissociável deste factor, compõe-se um todo de ilustrada magnificência médica que nos irá facilitar a breve prazo uma melhor coordenação e, eficácia, sobre o pretendido. Ou seja, sobre mais rigorosos diagnósticos e tratamentos que nos farão viver mais e melhor de acordo com os especialistas.
O Sistema Linfático e o que hoje sabemos dele. Uma recente investigação tornada pública na revista científica «Science» vem agora dizer-nos de que, as células-tronco, podem efectivamente influenciar a regeneração dos tecidos. Este estudo identifica assim, uma das mais magníficas ferramentas de coordenação molecular - usada por células-tronco - para, através de pequenos nichos, sinalizar a complexa arquitectura de rede de tubos que nos automatiza e identifica a nível anatómico, segundo nos explicam os envolvidos no estudo.
Sistema Linfático
Como é do conhecimento geral, o Sistema Linfático é o principal sistema de defesa do organismo. É constituído pelos Nódulos Linfáticos, ou seja, a tal complexa rede de vasos, responsável por transportar a linfa dos tecidos para o sistema circulatório.
Este sistema possui entretanto outras funções - como a protecção de células imunes - derivado da sua acção junto ao sistema imunológico (na função e desempenho da eliminação de impurezas do corpo) - além da extrema relevância que comporta na absorção dos ácidos graxos ou ácidos gordos (ácidos monocarboxílicos de cadeia normal que apresentam o grupo carboxila ligado a uma longa cadeia alquílica, saturada ou insaturada) e no equilíbrio dos fluidos (líquidos) nos tecidos.
O Sistema Linfático actua assim em conjunto com os diversos órgãos e elementos do nosso organismo. Nesse processo, alcança todas as partes do corpo para filtrar o líquido tissular - Fluido Intersticial - que nutriu, tendo oxigenado os capilares sanguíneos, e saindo depois transportando consigo gás carbónico ou anidrido carbónico (CO2) e excreções.
As Descobertas: (1 de Novembro de 2019) - A revista Science publicitou um artigo que nos vem dar conta agora de uma investigação realizada pela Universidade Rockefeller, em Nova Iorque (EUA), liderada por Elaine Fuchs, que assume: "O Sistema Linfático desempenha um papel fundamental na regeneração capilar."
Em Resumo, acrescenta: "Para crescerem novos cabelos, as células-tronco em toda a pele devem funcionar em sincronia." Ou seja, o que estes prestigiados investigadores deste recente estudo descobriram, foi que esta descoberta se poderá tornar a partir de agora uma poderosa ferramenta de comunicação molecular - assim como parte do Sistema Linfático - que as células usam para sincronizar as suas actividades.
Segundo o ScienceDaily nos reporta em maior pormenor «Dada a quantidade de desgaste a que é submetido diariamente, a pele tem uma capacidade fenomenal de se reabastecer. Espalhados por ela, existem pequenos reservatórios de células-tronco, aninhadas dentro de micro-ambientes de suporte chamados «nichos», que mantêm um controle rígido sobre esse processo de reparo. Muito tecido pode causar problemas como no caso do Cancro (câncer), enquanto muito pouco dele não acelerará o envelhecimento.»
De acordo com Rebecca C. Lancefield: "As Células-tronco podem realmente influenciar a regeneração de tecidos." Esta certeza é relatada agora, pelo que até aqui não se sabia se as próprias células-tronco poderiam ou não instruir outras células-tronco a formar uma nova pele, renovando por conseguinte o seu nicho.
Os Investigadores também descobriram um novo componente de nicho: Um especializado tipo de vaso chamado «capilar linfático» (vasos linfáticos de pequena espessura) que transporta células do Sistema Imunológico e drena o excesso de fluido e toxinas dos tecidos. O estudo revela que esses capilares formam então uma rede íntima em torno dos do nicho das células-tronco em cada folículo piloso, interconectando todos os seus nichos.
"Ao tornar a pele completamente transparente, conseguimos revelar a arquitectura complexa dessa rede de tubos." (Afirmação científica de Shiri Gur-Cohen, pós-doutorado)
Os Investigadores descobriram igualmente que - As Células-tronco do Folículo Piloso - controlam o comportamento dos capilares linfáticos, excretando as moléculas que actuam como um interruptor para a drenagem, permitindo-lhes assim controlar a composição de fluidos e células na região circundante; e finalmente, segundo admitem, podem então sincronizar a regeneração através do tecido.
"O Envolvimento do Sistema Linfático nesse processo é um novo conceito. E pode potencialmente fornecer novos alvos terapêuticos para condições relacionadas à Linfa, como defeitos na cicatrização de feridas e queda de cabelo." (A explicação de Elaine Fuchs, a responsável do estudo)
Hibridação In Situ Fluorescente (HFIS ou FISH): um dos actuais processos ou recente técnica que mede a Amplificação de Genes (utilizando o marcador/marcação de ADN por fluorescência, que actualmente é designado por sonda). Temos assim, uma fluorescência que marca e pontua no meio científico a razão para se continuar na busca de maior eficácia e incisão.
(Em registo): O FISH é uma técnica rápida e sensível que fornece desta forma um sistema de avaliação objectivo. Uma recente investigação da Universidade Cornell, em Ithaca, Nova Iorque (EUA), relata-nos agora (em 1 de Novembro de 2019 através da edição da ScienceDaily), que «As Sondas Fluorescentes oferecem uma visão mais ampla da administração de medicamentos nas células».
Já em 2018 esta «fluorescência» teve o aplauso da comunidade científica, de acordo com um estudo que então divulgava «A Primeira Sonda Fluorescente que Entra na Mitocôndria»...
Avanços da Biologia/Biomedicina
Em 19 de Julho de 2018 várias publicações científicas reportaram-nos a influente descoberta de uma equipe de cientistas da CSIC, da FICYT (Fundação para a Promoção da Pesquisa Científica, Aplicada e Tecnológica) e da FINBA (Fundação para a Pesquisa e Inovação Biosanitária do Principado das Astúrias) que desenvolveram uma sonda fluorescente que podia inclusive entrar na matriz mitocondrial nas Células Vivas e, através de um transportador de membrana, em que se monitorizava a sua função e actividade.
Monitorizando Mitocôndrias em Células Vivas: Este o estudo de 2018, na dita «Primeira Sonda Fluorescente» que entrou nas mitocôndrias através do transportador Carnitina-Acilcarnitina e que poderá ser aplicada de futuro ao diagnóstico de doenças metabólicas raras.
Uma característica da Mitocôndria é que é de extrema dificuldade introduzir algo na sua matriz interna, segundo nos contam os especialistas. Recorde-se de que - As Mitocôndrias - são organelas presentes em todas as células eucarióticas. Têm a essencial função de gerar energia para a célula a partir de lípidos ou glicose.
"As Mitocôndrias têm uma membrana dupla, como algumas bactérias, e a membrana interna é impermeável a quase tudo." (A explicação de José Luís Chiara, cientista do CSIC e co-autor do estudo e investigação)
A Nova Sonda consiste numa unidade que emite fluorescência (técnica chamada de «BODIPY) e uma unidade de L-carnitina (um aminoácido hidroxiácido) que actua como um grupo de biolocação.
Essa segunda unidade é reconhecida por uma proteína transportadora - Carnitina-Acilcarnitina Translocasa - que transporta lípidos de fora para dentro da matriz mitocondrial para assim os oxidar e obter energia. Tudo isto vai permitir que a sonda entre então nas mitocôndrias, permitindo além disso monitorizar a operação deste transportador.
Esta Sonda poder-se-à aplicar no campo das doenças oncológicas, no Cancro portanto. Sabe-se que as células cancerígenas possuem o seu metabolismo aprimorado para manter a proliferação descontrolada - principalmente o Metabolismo Lipídico.
Nesse sentido, o Transporte de Lípidos através da Membrana Mitocondrial e o seu controle, é estudado como uma das opções para intervir na prevenção e tratamento dessas doenças. Mas existem aplicações noutras áreas: No Diagnóstico de patologias mitocondriais e doenças de origem genética; ou mesmo na introdução de moléculas activas nas mitocôndrias.
(De referência): O BODIPY é o «cromóforo», sendo que outras moléculas podem ser ligadas a ele para detectar Analitos - ou introduzir algum tipo de medicamento. Se o objectivo for apenas o transporte do medicamento, o BODIPY poderá substituí-lo e aproveitar a carnitina como unidade de transporte.
"Além de usar o transportador lipídico, a sonda pode entrar na mitocôndria por um mecanismo electroforético, uma vez que a sonda é carregada positivamente, e o interior da mitocôndria normalmente tem um potencial negativo. Em relação ao desenvolvimento de um teste de diagnóstico, estamos ainda a avaliar - quantitativamente - a contribuição relativa de ambos os mecanismos de transporte." (A conclusão do cientista Chiara)
Tudo isto se passou em 2018. Em 2019, mais exactamente na divulgação pública feita no dia 8 de Outubro deste ano (na revista «Cell Chemical Biology) e, sobre um actual estudo de sondas fluorescentes, no qual os cientistas nos vêm dizer que:
«A Selecção das Moléculas para a Administração de Medicamentos, geralmente, é um processo de tentativa e erro, sendo que os engenheiros biomoleculares da Cornell estão a fornecer agora uma maior precisão, graças a esta nova técnica que revela o desempenho dessas moléculas nas células vivas.» (Foi dito em comunicado)
Engenheiros biomoleculares da Universidade de Cornell, em Nova Iorque (EUA), reuniram pistas sobre a eficácia dos Ligantes, testando-os em ambientes livres de células - modelos de fluidos que não contêm todas as interacções completas normalmente encontradas em células vivas inteiras.
De acordo com os cientistas, este novo método desenvolveu um processo que emprega Sondas Fluorescentes para ver e medir a taxa na qual os Ligantes libertam os medicamentos com grande sucesso em células vivas.
A Explicação Científica
Os Sistemas de Administração de Medicamentos controlam a hora e o local em que a terapêutica é libertada dentro do corpo. Um componente essencial de muitos sistemas de administração de medicamentos é determinado pela molécula que liga um anticorpo - e que busca um alvo tal como as células cancerígenas - a um medicamento projectado para destruir o alvo.
Contudo, o vinculador não deve apenas manter a droga amarrada ao anticorpo enquanto viaja para uma célula-alvo, mas deve também e adequadamente, libertar a droga dentro da célula no lugar certo e na hora certa.
Uma equipe de Investigação liderada por Chris Alabi, professor associado de engenharia química e biomolecular, desenvolveu então este impressionante método que emprega as tais Sondas Fluorescentes que finalmente oferecem uma visão mais ampla da Administração de Medicamentos nas Células.
"No momento, as empresas farmacêuticas fabricam uma tonelada de ligadores e, em seguida, vêem quais funcionam melhor para uma aplicação específica, tendo que testar cada uma. É uma abordagem de espingarda. Com esta nossa técnica, eles agora podem tomar uma decisão informada com base em números intracelulares reais, antes de montar o sistema de drogas." (Relato do professor e investigador associado de engenharia química e biomolecular Chris Alabi, da Universidade de Cornell, nos EUA)
As Sondas consistem em dois corantes fluorescentes que se tornam invisíveis de quando são amarrados ao anticorpo como parte do sistema de entrega. Quando o ligante quebra e desata os corantes, eles então tornam-se visíveis através da utilização de um microscópio, sinalizando por sua vez que a droga foi libertada dentro da célula.
Essas Sondas foram desenvolvidas no laboratório do professor Alabi, oferecendo desta forma aos engenheiros biomoleculares uma maneira mais precisa de medir a taxa, na qual a ligação química de um linker rompe com o sistema de entrega enquanto estiver dentro da célula.
"Quando sabemos qual é o momento para diferentes ligações de ligação e processos celulares, então podemos dizer: Ok, para a droga A conectada ao anticorpo B, isso é quanto tempo vai demorar, então, se quisermos tratar a doença C, no que se deve usar esse vinculador", acrescentou em pormenor científico, Alabi.
Para demonstrar o potencial da sonda, o professor Alabi e a sua equipe projectaram uma construção de anticorpo com um ligante dissulfeto conhecido por funcionar bem com a proteína HER2 - um alvo altamente valorizado para o tratamento do Cancro da Mama. Quando o sistema de entrega alcançou a proteína, a equipe conseguiu medir com segurança os processos intracelulares - como a cinética e a meia-vida do ligante dissulfeto.
"Para os Engenheiros e Empresas Biomoleculares que têm um objectivo em mente, podemos talvez... tornar o processo de descoberta do medicamentos muito mais rápido, porque agora sabemos algo sobre quanto tempo levará para libertar o medicamento", afirmou Alabi que espera demonstrar ainda mais esta técnica através de parcerias com empresas farmacêuticas.
Estas Magníficas Sondas também podem ser indefectivelmente usadas por Biólogos Químicos, segundo especificou com toda a veemência o professor Alabi «Para assim aprenderem também um pouco mais sobre os complexos processos intracelulares, como os agentes específicos responsáveis pela clivagem de ligantes».
A Investigação/Pesquisa foi divulgada em 8 de Outubro de 2019 na revista científica «Cell Chemical Biology» com a titular denominação «Conjuntos de Anticorpos Responsivos Permitem Determinação Quantitativa da Taxa de Degradação de Ligações Intracelulares»
Este trabalho foi apoiado por fundos da Universidade de Cornell, e de Nancy e Peter Meinig Investigator Fellowship.
Em resumo: No domínio da Biologia Molecular, a esperança sobre estas novas ferramentas torna-se cada vez mais uma icónica aferição médica que, em futuro próximo, nos levará a ter mais certezas - e por conseguinte menos dúvidas - na obtenção fiel de diagnósticos e terapêuticas apropriadas.
A Ciência Médica está hoje muito mais apetrechada e, por certo entusiasmada, no decorrer de todos estes avanços, estas descobertas científicas que serão possivelmente a partir daqui o verdadeiro estandarte da Humanidade em procura e entrega de soluções para o bem-estar físico e psíquico das novas gerações.
Hoje, Estas Preciosas Ferramentas Médicas, instam-nos a acreditar que é possível se não tornarmo-nos imortais, pelo menos muito mais saudáveis e com parâmetros também igualmente elevados tanto na esperança de vida como na qualidade que ela comporta ou assim se deve mostrar ante todos nós. Sejamos optimistas e francamente realistas:
O Futuro é já hoje e cumpre-se de forma exemplar, por todos aqueles que fazem destas áreas a portentosa excalibur na determinação em nos darem a solução (ou resolução) para os ainda tantos tormentos do corpo e da alma.
Acredito neles e na Ciência. E, claro está, nestas tão apreciadas e preciosas ferramentas que nos auxiliarão a sermos mais saudáveis e felizes. Hoje e sempre!!!
Sem comentários:
Enviar um comentário