Análise protéica com Microwestern

A genômica está rapidamente se transformando em uma área de pesquisa bem desenvolvida, enquanto que as técnicas da proteômica estão ainda distantes de atingir um estágio mais avançado. Proteoma significa o conjunto de proteínas expressas por um genoma. O mesmo tipo de célula pode apresentar diferentes compostos protéicos em resposta a estímulos externos como a ação de drogas, poluição ou mesmo estresse nervoso. O proteoma é, portanto, o resultado da expressão de um conjunto de genes e das modificações pós-traducionais das proteínas produzidas em resposta a condições ambientais definidas. Os avanços nessa área permitem preencher a lacuna entre a compreensão dos genes e de seus efeitos na dinâmica celular.

Cientistas da Universidade de Chicago, Estados Unidos, inventaram um ensaio capaz de analisar centenas de proteínas de uma só vez, permitindo novas experiências que podem mudar radicalmente a compreensão do câncer e de outras doenças. Descrito na Nature Methods, a nova técnica Microwestern combina a especificidade de duas metologias já conhecidas: Western blot e Micro ensaio de DNA em larga escala. O método permitirá aos cientistas observar as complexas redes de proteínas em uma célula, ao invés de estudá-las isoladamente.

Desde 1970, os laboratórios fazem uso da prática de Western blot para medir proteínas. O material genético é carregado em um gel e os componentes protéicos de tamanhos diferentes são separados por um campo elétrico. Uma proteína é então direcionada por um anticorpo, o que permite identificar sua quantidade presente no meio celular.

Esse método tem conduzido a resultados diversos em todo o campo da biologia, mas é limitado pela necessidade de grandes proporções de material celular e de caros anticorpos, além da impossibilidade de mensurar mais de uma parcela de proteínas de uma só vez.

O ensaio Microwestern adapta a tecnologia do tradicional Microarray, normalmente utilizado para avaliar a expressão de milhares de genes, às proteínas. A matriz é composta por mais de cem miniaturizados Western blots, pré-impressos em um gel especialmente projetado. A redução do tamanho é que torna a comparação simultânea de um grupo de proteínas possível, e reduz drasticamente o custo – nanolitros de amostra celular e de anticorpos são necessários para cada blot indivídual.

Para demonstrar a ampla capacidade da técnica desenvolvida, os pesquisadores decidiram exemplificá-la na prática. Uma linhagem de células cancerígenas freqüentemente estudada contém elevada quantidade de uma proteína chamada de receptor do fator de crescimento epidérmico (EGFR). Este é normalmente ativado para desencadear a proliferação de células da pele, mas, em um estado de hiperativatidade, pode levar à formação de tumores. Os cientistas focalizaram-se nas dezenas de proteínas dentro das células que são afetadas pela ativação do EGFR, uma tarefa que levaria meses ou anos com um padrão de Western blot, mas que poderia ser feita de forma rápida e eficiente com o conjunto de Microwestern.

Os experimentos conduziram a um quadro mais completo da rede de EGFR. Notavelmente, a equipe de especialistas observou que a ativação do receptor também aciona dez outros recebedores, uma descoberta que pode explicar porque as terapêuticas tradicionais contra o câncer podem ser ineficazes.

Num sentido mais amplo, o Microwestern pode ser a grande oportunidade de ascensão do estudo com proteínas. Se a compreensão dos mecanismos celulares é o supremo objetivo da biologia, entender e promover a proteômica revela-se ser essencial para a interpretação dos genes.

29/01/2010
Ana Xavier Landuyt - Equipe Biotec AHG