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Martina Blank desenvolveu a pesquisa durante seu pós-doutorado. Foto: arquivo pessoal

A bióloga do Laboratório de Biologia Molecular Estrutural (Labime) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) Martina Blank é coautora de um estudo que descreve um protocolo para otimização de análises em ensaios celulares para avaliação do perfil de biomoléculas e dos efeitos de medicamentos. O artigo, publicado na edição de novembro da revista científica Nature Protocols, descreve uma técnica bastante versátil, que pode ser aplicada a uma ampla gama de compostos e possibilita análises rápidas e abrangentes, usadas, por exemplo, para averiguar como células respondem a diferentes tratamentos ou para encontrar biomarcadores de doenças.

O trabalho, que fez parte do pós-doutorado de Martina na universidade alemã Hochschule Mannheim, utiliza a espectrometria de massas, um método que detecta e identifica moléculas de interesse por meio da medição de sua massa e da caracterização de sua estrutura química. Essa análise é feita por meio de equipamentos chamados de espectrômetros de massas e pode ser empregada em distintos ramos. A pesquisa de Martina, por exemplo, concentrou-se em lipídios e metabólitos, mas os espectrômetros de massas também podem ser usados para identificar proteínas, peptídeos e micro-organismos, examinar polímeros, investigar poluentes e adulteração de produtos, em análises de antidoping e de impressão digital e muitos outros casos. 

Existem diversos tipos de espectrômetros de massas, com variadas capacidades e sensibilidades, com maior ou menor resolução. O foco do novo protocolo foi o modelo Maldi-TOF MS. Uma de suas principais vantagens é a possibilidade de analisar simultaneamente múltiplos aspectos do objeto de estudo – o que é importante para, por exemplo, avaliar efeitos colaterais de tratamentos. “Você não precisa marcar o seu alvo para analisar ele. E, ao mesmo tempo, analisa não só o seu alvo, você analisa todo o conteúdo que tem naquela célula. Pode ser que aquela molécula em que você estava focando não seja a única afetada pelo tratamento ou pelo estímulo que você esteja dando. Então, você consegue verificar todo o componente celular e ver o que pode estar acontecendo ali, naquela reação ou naquele estímulo”, explica Martina.

Espectrômetro de massas Maldi-TOF MS do Labime/UFSC é similar ao modelo utilizado no estudo. Foto: divulgação/UFSC

Em outras metodologias de análises usadas por pesquisadores da área, como as de fluorescência e luminescência – as mais conhecidas e difundidas –, você precisa saber exatamente o que está procurando. Diferentemente da espectrometria de massas, esse tipo de técnica só funciona a partir de reagentes específicos para cada tipo de molécula que se pretende analisar. Ou seja, potenciais efeitos “off target” (aqueles que atingem outros alvos, além do que foi previsto inicialmente) podem passar despercebidos. “[Na fluorescência e na luminescência], quando você marca, tem o dado só daquela biomolécula em que você tinha interesse, só daquele alvo. E no Maldi-TOF MS, por ele não ter a necessidade dessa marcação, observa toda a tua amostra complexa. No caso, as células são formadas por inúmeras proteínas, peptídios, lipídios e metabólitos”, enfatiza a bióloga.

Outra vantagem da técnica, segundo ela, é o rápido tempo de processamento: “A preparação da amostra é bem ‘simples’, você não precisa de prévio tratamento, e a análise é feita em microssegundos. Então, tendo tudo pronto, em menos de dois minutos você tem seu resultado. Na fluorescência e na luminescência, você tem que deixar algumas horas reagindo, aí adiciona um reagente, depois adiciona o outro… Então, leva, às vezes, de um a dois dias até você ter o seu resultado”. 

Além disso, alguns desses reagentes são bastante caros. Apesar de o espectrômetro de massas demandar um alto investimento para aquisição, uma vez que se tenha acesso a ele, os custos para realização das análises são relativamente baixos. “No momento em que você tem um, pela versatilidade, você acaba atingindo uma ampla gama de linhas de pesquisa”, reforça Martina. Vale ressaltar, ainda, que o objetivo não é substituir uma técnica pela outra. A ideia é que os pesquisadores possam usar os diversos métodos existentes de maneira complementar, tirando proveito do melhor de cada um.

Labime

Equipamentos do Labime estão disponíveis para uso da comunidade universitária. Foto: divulgação/UFSC

Vinculado ao Departamento de Bioquímica do Centro de Ciências Biológicas (CCB), o Laboratório de Biologia Molecular Estrutural é um espaço de caráter multidisciplinar que apoia instituições públicas e privadas por meio da prestação de serviços em espectrometria de massas e técnicas complementares de bioquímica de proteínas e biologia molecular. Os espectrômetros de massas e outros equipamentos estão disponíveis para uso de toda a comunidade universitária mediante agendamento com os técnicos responsáveis.

A metodologia apresentada no artigo é de fácil adaptação para a realidade dos aparelhos do Labime e da UFSC, que inclusive conta com um espectrômetro de massas similar ao modelo utilizado no estudo. “Há uns anos a gente já aplicou um protocolo parecido numa pesquisa de doutorado em colaboração com o Laboratório de Camarões Marinhos, com hemócitos de camarão. Analisamos o perfil proteico e o perfil lipídico das células destes animais submetidos ao choque térmico na água. Agora, estou trazendo um avanço deste protocolo, em que conseguimos avaliar efeitos de drogas e buscar biomarcadores diretamente em ensaios celulares”, comenta Martina. “A gente tem essa possibilidade de trazer esse tipo de pesquisa que é feita lá fora aqui para a Universidade. Fico bem feliz de poder ter retornado com todo esse conhecimento”, acrescenta a pesquisadora.

Mais informações sobre o Labime estão disponíveis no site do laboratório e pelo e-mail labime.ccb@contato.ufsc.br.

Camila Raposo/Jornalista da Agecom/UFSC