Equipamento monitora em tempo real a ação de quimioterápicos em células

Microscópio com FTIR acoplado oferece tecnologia inovadora no campo da Bioquímica Inorgânica ao monitorar complexos de rutênio

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Cristal de rutênio de alta pureza – Foto: Wikimedia Commons

No Laboratório de Química Bioinorgânica da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP) da USP, coordenado pelo professor Roberto Santana da Silva, cientistas estudam compostos de rutênio e a capacidade dessas espécies de agir como substâncias doadoras de óxido nítrico. O óxido nítrico é uma substância que funciona como um mensageiro biológico em muitos processos do organismo humano, como o controle cardiovascular (pressão arterial), defesa contra micro-organismos (parasita Trypanossoma Cruzi causador da Doença de Chagas), ação anticancerígena, entre outras.

O professor Silva destaca que o corpo produz naturalmente o óxido nítrico, no entanto, há uma variação da concentração da substância quando uma pessoa está com alteração na pressão arterial, Doença de Chagas ou câncer, foco das pesquisas realizadas no laboratório. Por isso, eles estudam compostos, como os complexos de rutênio, que ajudam a liberar no organismo o óxido nítrico. No caso do câncer, o complexo de rutênio pode ser aplicado em tratamentos clínicos – uma inovação da terapia fotodinâmica – agindo como um quimioterápico,

A terapia é baseada em uma reação química ativada pela energia luminosa para destruir o tecido cancerígeno. O paciente recebe um composto fotossensível (sensível à luz), depois é aplicada uma luz visível (laser) na região a ser tratada. Essa interação, na presença de oxigênio molecular, produz substâncias que induzem a morte das células cancerígenas.

“A terapia fotodinâmica, em muitas situações, não funciona porque depende da quantidade de oxigênio dentro do organismo, como a proliferação de células cancerígenas diminui a quantidade de oxigênio, essa terapia clínica acaba falhando. Mas com o uso de complexos de rutênios [como um composto fotossensível], descobrimos que podemos produzir óxido nítrico que causa vasodilatação e aumenta a concentração de oxigênio, facilitando a ação da terapia”.

No entanto, a liberação do óxido nítrico no organismo por meio do composto de rutênio precisa ser controlada. Por isso, o pesquisador Fernando Postalli Rodrigues, pós-doutorando e pesquisador do Laboratório de Química Inorgânica, com o apoio da Fapesp, foi à Suíça obter treinamento em um equipamento chamado microscópio FTIR (do inglês, Fourier Transform Infrared – FTIR – Spectromicroscopy), em uma colaboração com o especialista na área, o professor Fabio Zobi, da Universidade de Friburgo.

Esse equipamento associa duas técnicas: espectroscopia de infravermelho e microscopia de luz

Moléculas de óxido nítrico em células vegetais - Foto: Wikimedia Commons
Moléculas de óxido nítrico em células vegetais – Foto: Wikimedia Commons

O microscópio FTIR possui uma técnica inovadora no qual é possível monitorar o trajeto e possíveis modificações do complexo de rutênio quando colocado em sistemas biológicos, tais como cultura de célula. A pesquisa de Rodrigues empregou pela primeira vez estudos de complexos rutênio nitrosilos em equipamento FTIR- Spectromicroscopy.

“Esse equipamento associa duas técnicas: espectroscopia de infravermelho e microscopia de luz. Sua utilização permite monitorar a internalização do composto, sua localização e possíveis interações com biomoléculas – como por exemplo, proteínas – uma vez dentro da célula”, explica o pós-doutorando, que passou três meses em treinamento com o professor Fabio Zobi utilizando o microscópio FTIR.

Foto: Divulgação
Equipamento FTIR-Spectromicroscopy – Foto: Divulgação

Outra vantagem do equipamento é o acompanhamento do complexo de rutênio na célula sem utilização marcadores moleculares, prática muito comum em pesquisas bioquímicas e de biologia molecular. “Existem diversas formas de monitorar o sítio de ação do composto, no entanto, a maioria aplica marcadores, por exemplo, sondas fluorescentes ou anticorpos, que podem ou não interferir na resposta da célula ou causar sua morte, uma vez que são agentes externos. O FTIR-Spectromicroscopy detecta em tempo real o perfil espectrofotométrico do composto quando o mesmo está em contato com a célula, sem que seja preciso acrescentar nenhum reagente externo”, disse Rodrigues.

O uso do FTIR para estudos biológicos ainda não é explorado no Brasil, segundo o pesquisador: “muitos grupos de pesquisa utilizam essa capacidade do infravermelho e a microscopia para diferentes estudos, como por exemplo, detectar a composição química de uma mistura, por exemplo, tinta, fibras, papeis e etc”.

O professor Roberto Santana da Silva disse que enviará a proposta de um projeto temático para a Fapesp que inclui a aquisição do equipamento especificamente para aplicação biológica.

Mais informações: (16) 3315-0255, e-mail ferpostalli@hotmail.com, com Fernando Postalli Rodrigues

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