Universidade da Califórnia em Irvine

24 de agosto de 2023 - Última atualização em 24 de agosto de 2023 às 12h18 GMT

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Descobertas publicadas recentemente na ACS Central Science descrevem esta técnica, que poderia substituir o atual processo intensivo manual, acelerando a descoberta de novos medicamentos que poderiam afetar o tratamento de uma ampla gama de doenças e condições.

Bibliotecas químicas são coleções de moléculas que são examinadas para identificar aquelas com atividade promissora ou potencial terapêutico. A triagem envolve fazer a mesma pergunta biológica para cada produto químico da biblioteca na forma de um experimento ou ensaio rápido.

A equipe inventou uma nova abordagem para gerar esferas de gel aproximadamente do tamanho de uma célula humana, cada uma contendo grandes quantidades de ribossomos, uma enzima chamada RNA polimerase e um núcleo magnético adornado com DNA, não muito diferente do núcleo de uma célula humana.

Os núcleos de DNA codificam – ou fornecem instruções de montagem para – moléculas peptídicas específicas. A insulina é um exemplo de peptídeo natural que se tornou uma droga.

Ao imitar o fluxo de informação genética de uma célula, do DNA ao RNA e à síntese de peptídeos, os pesquisadores localizaram com sucesso a síntese de peptídeos geneticamente codificados dentro de cada esfera de gel individual. É importante ressaltar que esta técnica pode ser executada em paralelo em milhões de esferas, cada uma com uma etiqueta de DNA exclusiva, formando uma biblioteca expansiva.

Este método também tem aplicações em outras áreas, como a engenharia enzimática, o desenvolvimento de pesticidas ecológicos ou a criação de materiais com propriedades físicas específicas.

Brian Paegel, professor de ciências farmacêuticas da UCI e co-autor correspondente do estudo, disse: “A síntese e a triagem de bibliotecas são os primeiros passos na descoberta de novos medicamentos. Esta nova tecnologia nos permite sintetizar bibliotecas de esferas de gel ultraminiaturizadas, cada uma contendo centenas de milhares de cópias de um único composto da biblioteca. O arranjo de tantas cópias de moléculas em esferas permite aos cientistas avaliar diretamente a atividade biológica de cada membro da biblioteca, uma capacidade inestimável na busca de novos medicamentos.”

“As próprias contas também são uma conquista importante. A síntese química que atualmente depende de procedimentos manuais trabalhosos é agora facilitada pelo ribossomo, permitindo-nos preparar bibliotecas muito grandes usando a natureza como inspiração. Os cientistas podem agora explorar um grande número de moléculas simultaneamente, avançando nas descobertas farmacêuticas, enquanto os núcleos magnéticos codificados pelo DNA permitem o rastreamento e análise eficientes de compostos individuais.”

O estudo foi apoiado por uma bolsa do National Institutes of Health.

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