Desvendando o tempo e o espaço das doenças

#Mapa da Ciência (Pessoas por trás das descobertas científicas)

Novas estratégias e ferramentas da biologia moderna mapeiam doenças complexas como o câncer

DESTAQUES:
• A biologia celular tem impulsionado avanços no diagnóstico e tratamento do câncer;
• A combinação de genômica, transcriptômica e proteômica permite um retrato mais completo do câncer;
• Novas tecnologias estão revolucionando a análise molecular, principalmente das proteínas, permitindo o desenvolvimento de terapias mais precisas para diversas doenças.

Há séculos a biologia celular busca entender como as células funcionam e se organizam, tanto em tecidos saudáveis quanto em doenças. Esse conhecimento permitiu avanços incríveis, incluindo o desenvolvimento de tecnologias que hoje são essenciais no diagnóstico e tratamento do câncer.

Um exemplo importante de técnica utilizada nesse sentido é a imuno-histoquímica, a qual identifica moléculas específicas nas células, permitindo que médicos, pesquisadores e analistas clínicos possam classificar tumores com uma maior precisão, de acordo com seu tamanho e extensão, sua disseminação, identificando também se o mesmo é benigno ou maligno e se trata-se de um carcinoma ou sarcoma, de acordo com os tipos celulares iniciais relacionados.

Atualmente, um dos grandes desafios da oncologia é compreender profundamente a biologia dos tumores. Pesquisadores ao redor do mundo estão mapeando as características genéticas do câncer, fornecendo informações valiosas que ajudam a determinar a origem dos tumores, sua evolução, os tratamentos mais eficazes e até prever o prognóstico da doença.

Nos últimos anos, uma verdadeira revolução tecnológica tem acelerado essas descobertas. Ferramentas genômicas, como o sequenciamento de DNA, têm revelado mutações e padrões específicos do câncer. No entanto, os cientistas perceberam que não basta estudar apenas o DNA: as proteínas também desempenham um papel crucial na doença, pois são elas que executam as funções celulares e são os principais alvos dos medicamentos. Assim, entender como as proteínas se modificam no câncer se tornou essencial para o desenvolvimento de novas terapias.

Além disso, pesquisas recentes mostram que a relação entre DNA, RNA e proteínas no câncer é mais complexa do que se imaginava. Algumas proteínas podem ser reguladas de formas inesperadas, que não são detectadas apenas pela análise do material genético. Por isso, os cientistas estão combinando diferentes abordagens – genômica, transcriptômica e proteômica – para obter um retrato mais completo do câncer e encontrar novas formas de combatê-lo.

O grande desafio é que identificar proteínas específicas dentro de uma célula é muito mais difícil do que analisar o DNA, pois as proteínas variam em quantidade e sofrem modificações de forma constante.

Assim, para superar essa barreira, duas estratégias principais são usadas: a detecção de proteínas, utilizando anticorpos que se ligam às proteínas de interesse específicas, e a espectrometria de massas, uma técnica avançada que pode identificar milhares de proteínas ao mesmo tempo, mesmo em quantidades mínimas. A espectrometria de massas avançou tanto que agora já é possível estudar proteínas até mesmo em células individuais ou pequenas regiões de tecidos, criando uma espécie de “mapa molecular” das doenças.

Graças a esses avanços, os cientistas conseguiram, por exemplo, estudar a progressão do melanoma, um tipo agressivo de câncer de pele. Usando inteligência artificial e técnicas de microdissecção a laser, identificaram mudanças na composição proteica das células à medida que o tumor se tornava mais invasivo. Esse tipo de análise espacial revela padrões moleculares essenciais para entender o comportamento do câncer e pode, no futuro, ajudar a desenvolver tratamentos mais precisos e eficazes.

Além disso, novas abordagens estão sendo desenvolvidas para melhorar a análise de pequenas quantidades de amostras, incluindo microchips fabricados e técnicas que reduzem a necessidade de grandes quantidades de material, tornando os experimentos mais rápidos e acessíveis.

Ferramentas como essas já estão acessíveis em diversos centros de pesquisa no Brasil. No laboratório de Proteômica do Câncer da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto – USP, uma moderna plataforma de pesquisa baseada em espectrometria de massas está sendo instalada, trazendo o que há de mais avançado para a análise de processos biológicos complexos. Com essa inovação, a incorporação dessas tecnologias à rotina científica se tornará uma realidade, impulsionando novas descobertas e aprimorando o entendimento das doenças.

Todos esses avanços estão revolucionando a forma como estudamos a biologia das doenças. No futuro, a combinação dessas tecnologias permitirá uma compreensão ainda mais detalhada dos processos celulares, abrindo caminho para terapias cada vez mais personalizadas e eficazes. A ciência está cada vez mais próxima de desvendar os segredos do câncer, e cada nova descoberta representa um passo em direção a tratamentos mais inteligentes e acessíveis para todos

Colaboração:

Prof. Dr. Vitor Marcel Faça sobre o autor

Possui pós-doutoramento em proteômica pela Universidade de São Paulo (2004) e pelo Fred Hutchinson Cancer Research Center (2007). Atua no desenvolvimento de métodos de identificação, caracterização e quantificação do proteoma humano e na identificação e validação de biomarcadores candidatos do câncer metastático e do processo de transição epitelial-mesenquimal.