Chips de DNA e Interferência RNA - Pharmaceuticals
Encontrando alvos – com a ajuda da moderna pesquisa de genoma
A produção de proteína pode ser medida – com chips de DNA
Transmissor para proteínas "interferentes": interface RNA
Busca sistêmica por alvos utilizando tecnologia robótica
O primeiro passo no processo de pesquisa e desenvolvimento é identificar o que é conhecido como um alvo: uma proteína que desempenha um papel ativo no processo da doença. A ideia é que o medicamento posteriormente inibirá ou estimulará a atividade dessa proteína e, assim, interromperá o processo patológico. As descobertas das modernas pesquisas de genoma vêm auxiliando os pesquisadores em sua busca por proteínas-alvo potenciais.
As proteínas controlam os processos no corpo – tanto processos sadios quanto patológicos. As instruções sobre como construir essas proteínas podem ser encontradas em seu DNA: todas as proteínas são codificadas por certos segmentos de genes, alguns maiores, alguns menores. Para fazer uma proteína, as células do corpo primeiramente copiam o respectivo segmento do DNA. Essa cópia – o RNA mensageiro (RNAm) – é subsequentemente traduzida em uma proteína. Cada molécula RNAm assim corresponde a uma proteína específica. Analisando o RNA mensageiro na célula poderá produzir informações sobre as proteínas formadas e, assim, sobre os processos no corpo que são objetivados pela célula.
Na busca por uma proteína-alvo adequada, os pesquisadores analisam a quantidade de RNA mensageiro nas células sadias e comparam o resultado com os níveis em células doentes, por exemplo, cancerosas. Para fazer isso, o RNA mensageiro é marcado com corantes fluorescentes e unidos com um chip de DNA, onde se liga ao seu gene correspondente. Isso produz um sinal de luz mensurável, permitindo determinar exatamente quais seções do DNA no chip são atingidas frequentemente pelas moléculas mensageiras RNA, ou seja, quais proteínas a célula produz. Se for detectado que as células doentes contêm as moléculas mensageiras RNA que não são encontradas nas células sadias, ou em diferentes quantidades, provavelmente as proteínas correspondentes podem estar envolvidas no processo da doença. Isso as tornam candidatas-alvo interessantes.
A seguir, os pesquisadores utilizam culturas celulares para verificar o suposto papel do candidato no processo da doença. As moléculas são introduzidas na célula que decompõem sua estrutura de RNA mensageiro, suprimindo assim, de forma específica, a produção da proteína. De acordo com sua função "interferente", essas moléculas são chamadas de pequenas RNA interferentes (pRNAi). Esse método, também conhecido como interferência RNA (iRNA), também pode ser utilizado para bloquear a formação de qualquer proteína-alvo. Se a "eliminação" almejada de uma única proteína causar uma mudança no processo patológico, provará que essa proteína está ativamente envolvida no processo da doença e é um alvo possível para um medicamento.
Atualmente, cada gene em uma célula pode ser sistematicamente objetivado e a formação da respectiva proteína pode ser "desligada" com a ajuda de tecnologias robóticas. Dessa forma, possíveis proteínas-alvo podem ser analisadas por interferência RNA em apenas algumas semanas. O processo automatizado também permite observações que indicam candidatos-alvo desconhecidos.