14 De março de 2013 — Células cancerosas quebram açúcares e produzem o lactato ácido metabólico em uma taxa muito mais elevada do que as células normais. Este fenômeno fornece um sinal revelador que o câncer está presente, através de diagnóstico, como exames de PET e possivelmente oferece uma avenida para terapias de câncer romance. Agora, uma equipe de pesquisadores chilenos The Centro de Estudios Científicos (PEC), com a colaboração de lobo Frommer de Carnegie, concebeu um sensor molecular que pode detectar níveis de lactato em células individuais em tempo real.
Antes esse avanço, nenhum outro método de medição não invasiva poderia detectar lactato em tempo real a nível de célula única. O trabalho, publicado na revista de acesso aberto PLOS ONE, é uma benção para compreender como os diferentes tipos de células dão errado quando o câncer atinge.
"Na última década, o laborátorio de Frommer Carnegie foi pioneira a utilização da transferência de energia de ressonância Förster, ou TRASTE, sensores para medir a concentração e fluxo de açúcares em células individuais com uma mudança de cor fluorescente simples. Isso já começou a revolucionar o campo de metabolismo celular,"explicou PEC pesquisador Alejandro San Martín, principal autor do artigo. "Usando os mesmos princípios físicos subjacentes e inspirado pelos sensores de açúcar, nós agora inventaram um novo tipo de sensor baseado no fator transcricional. Uma molécula que normalmente ajuda as bactérias a se adaptar ao seu ambiente tem agora foram aliciada para medir o lactato para nós."
Serviço de transporte entre as células e no interior das células de lactato como parte do processo metabólico normal. Mas ele também está envolvido em doenças que incluem inflamação, suprimento de oxigênio inadequada de células, suprimento sanguíneo limitado para tecidos e degradação neurológica, além de câncer.
"Métodos padrão para medir o lactato baseiam-se nas reações de enzimas, que requerem um grande número de células em misturas complexas de célula," explicou Felipe Barros, líder do projeto. "Isso faz ele difícil ou mesmo impossível ver como diferentes tipos de células estão agindo quando canceroso. Nossa nova técnica nos permite medir o metabolismo das células individuais, dando-na operar uma nova janela para a compreensão de como os diferentes tipos de câncer. Uma importante vantagem desta técnica é que ele pode ser usado no formato de alta produtividade, como necessários para o desenvolvimento de drogas."
Este trabalho utilizado um factor de transcrição bacteriana - uma proteína que se liga a sequências de ADN específicas para controlar o fluxo da informação genética do DNA para mRNA - como meio para produzir e inserir o medidor de lactato. Eles transformaram o sensor três tipos de células: células normais do cérebro, as células de tumor cerebral e células embrionárias humanas. O sensor foi capaz de quantificar concentrações muito baixas de lactato, proporcionando uma sensibilidade sem precedentes e a escala da deteção.
Os pesquisadores descobriram que as células do tumor produziram lactato 3 - 5 vezes mais rápido que as células não-tumorais. "A alta taxa de produção de lactato em célula cancerosa é a marca do metabolismo do câncer," comentou Frommer. "Esse resultado abre caminho para compreender as nuances do metabolismo de câncer em diferentes tipos de câncer e para o desenvolvimento de novas técnicas para combater este flagelo".
Além disso, os biosensores prometem resolver uma polêmica antiga. Enquanto alguns estudos têm sugerido a glicose fornece o combustível para o cérebro, pesquisas recentes forneceu evidências que lactato alimenta o metabolismo energético nos neurônios. Oxidação do lactato pode ser usada para produzir grande quantidade de ATP - coenzima que transporta energia em células. As equipes de Barros e Frommer estão animadas sobre a resolver este enigma, com o uso de seus novos sensores, juntamente com os sensores de glicose anteriormente desenvolvidos. Recentemente, uma colaboração entre os dois laboratórios levou a patentear o primeiro método capaz de medir a taxa de consumo de glicose nas células.
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