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Investigadores desenvolvem método que simplifica processo de descoberta e desenvolvimento de fármacos

No muitas vezes longo processo de descoberta e desenvolvimento de um novo fármaco, uma das etapas fulcrais é o estudo da forma como o fármaco afeta diferentes funções das células com que vai entrar em contacto. Recorrendo à análise em larga escala dos  genes que são ativados ou inativados pelo fármaco, ou das proteínas produzidas nas células, consegue-se obter o perfil celular global induzido pelo fármaco. 

Todas as abordagens utilizadas geram grandes quantidades de dados, e requerem análises cuidadosas e detalhadas da informação recolhida. Um grupo de investigadores do Instituto Nacional de Saúde Dr. Ricardo Jorge, em Lisboa, liderado pelo Investigador FCT Rune Mattiesen, desenvolveu agora um método que simplifica o caminho seguido no estabelecimento do perfil de um fármaco e permite melhor caracterizar o seu efeito nos diferentes compartimentos da célula. Os resultados foram publicados na prestigiada revista Nature Scientific Reports

A equipa optou por uma abordagem diferente à convencional, analisando separadamente cinco frações subcelulares, em vez de células inteiras. A células em cultura, tratadas com um fármaco, foram aplicados processos bioquímicos de extração, para se obterem as cinco frações. Estas correspondem a diferentes compartimentos celulares: o núcleo (componente solúvel e componente insolúvel), mitocôndrias, microssomas (as vesículas que se formam a partir do retículo endoplasmático da célula) e microssomas+citosol (o líquido que ocupa o volume da célula).

Rune Matthiesen e a sua equipa aplicaram em seguida a técnica de espectrometria de massa a cada fração, para analisar variações em toda a gama de proteínas da célula, ou seja, no proteoma da célula. Com esta abordagem conseguiram uma maior cobertura do proteoma, quando comparado com amostras não-fragmentadas: identificaram 18.889 proteínas, correspondendo a 6.279 genes individuais.

Além disso, e crucialmente, conseguiram uma análise mais detalhada da forma pela qual as mesmas ou diferentes proteínas são reguladas em diferentes compartimentos celulares.

Rune MathiesenAna CarvalhoOs resultados atraíram já o interesse de empresas farmacêuticas, e de vários outros grupos de investigação, em Portugal e internacionais.

O estudo foi totalmente financiado pela FCT, através do contracto Investigador FCT de Rune Matthiesen, da bolsa de pós-doutoramento de Ana Sofia Carvalho (primeira autora do estudo) e de um Projeto Exploratório FCT.

 

 

 

Imagens, de cima para baixo:

  • Representação do aumento (vermelho) e diminuição (verde) de diferentes classes de proteínas (eixo horizontal) pelo fármaco, nas várias frações celulares analisadas (eixo vertical).
  • Rune Mathiesen, Investigador FCT no Instituto Nacional de Saúde Dr. Ricardo Jorge
  • Ana Carvalho, investigadora de pós-doutoramento no Instituto Nacional de Saúde Dr. Ricardo Jorge

(Créditos: Rune Mathiesen, Ana Carvalho e Nature Scientific Reports)