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Análise mais precisa do proteoma

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Proteoma é o conjunto de proteínas expressas em resposta a definidas condições ambientais ou temporais de um sistema. A proteômica é a ciência que estuda esse conjunto de proteínas, abrangendo o estudo das propriedades proteicas, tais como o nível de expressão, modificações pós-traducionais e interações, em larga escala (high-throughput).

Um grupo de cientistas de diferentes instituições de pesquisa – Broad Institute (EUA), Seoul National University e Korea Institute of Science and Technology (ambas da Coréia) – desenvolveram um projeto que teve como objetivo principal aprimorar o estudo do proteoma humano, aumentando a escala de medição de grandes grupos de proteínas, permitindo uma melhor visão global e integrada de processos patológicos e fisiológicos por meio de análises proteicas.

Durante muito tempo, o estudo das proteínas foi realizado em escala relativamente pequena, devido, principalmente, à falta de métodos para a identificação precisa dessas moléculas. Com o advento da eletroforese bidimensional, para a separação de misturas complexas de proteínas, e posteriormente com o desenvolvimento de técnicas de espectrometria de massas, para a identificação de quantidades ínfimas de proteínas, foi possível a caracterização do proteoma de diversos sistemas biológicos.

Publicado na edição do dia oito de dezembro na edição online da revista Nature Methods, o artigo mostra a técnica desenvolvida pelo pesquisador da Fred Hutch's Clinical Research Division, Paulovich e sua equipe, a qual se caracteriza por detectar simultânea e precisamente centenas de proteínas em uma quantidade grande de amostras diferentes. Concomitantemente, os três grupos de pesquisadores reproduziram as medições de 319 proteínas originárias de células de câncer de mama humano. Essa importante particularidade mostrou que o método pode ser aplicado e padronizado em diferentes laboratórios e de diversos países.

A detecção precoce de alguns tipos de doenças têm sido um dos principais alvos da medicina, concebida dessa forma como preventiva. Particularmente, as diversas classes de cânceres se tornaram um dos principais alvos dos cientistas, que procuram detectar os chamados biomarcadores – proteínas específicas que indicam o estado fisiológico e de alterações que ocorrem durante o processo neoplásico.

De acordo com Paulovich, em entrevista ao Science News, a validação dos biomarcadores candidatos recém-descobertos, só será possível por meio de métodos padronizados e reprodutíveis para medir os níveis dessas proteínas.

O pesquisador destacou também que, atualmente não é possível fazer grandes medições da maioria das proteínas humanas e que mesmo após o sequenciamento do genoma humano e a obtenção de um registro completo das proteínas mais importantes, não há como estudar o proteoma humano sem um rendimento adequado em um método quantitativo padronizado.

A técnica usada pelos pesquisadores foi um tipo de espectometria de massa bastante sensível e direcionada para a medição de proteínas, conhecida como MRM-MS (sigla em inglês para Multiple Reaction Monitoring Mass Spectrometry). Apesar de não ser uma técnica nova, só recentemente foi utilizada para essa finalidade.

Por meio dessa metodologia de análise foi possível mensurar um mínimo de 170 proteínas de vinte amostras clínicas, por equipamento e por dia, além de ser capaz também de medir diferentes classes de proteínas em apenas um ensaio. Além disso, esse método permite analisar subconjuntos específicos de proteínas e a detecção das proteínas de interesse que estejam em baixos níveis em amostras de sangue ou de biópsias.

No intuito de validar a técnica, o grupo de cientistas analisou mais de 300 proteínas conhecidas e que são normalmente expressas em células de câncer de mama. Os resultados mostraram que o MRM-MS pode rever e ampliar as observações realizadas em estudos anteriores, usando outras tecnologias, sobre essa doença.

Os resultados obtidos nesse estudo mostraram que a MRM-MS é eficiente na medição de grandes quantidades de proteínas por ensaio e de forma padronizada, abrindo um novo campo de aplicação dessa técnica para a quantificação de proteínas, aumentando a reprodutibilidade da pesquisa pré-clínica, afetando diretamente na avaliação mais precisa de diagnósticos.

19/12/2013
Arlei Maturano - Equipe Biotec AHG
 

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