As doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer, Parkinson e doenças cardiovasculares, representam um grande desafio para a medicina moderna. Caracterizadas pela deterioração progressiva dos neurônios, elas necessitam de uma compreensão profunda dos mecanismos subjacentes para o desenvolvimento de tratamentos eficazes.
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Uma equipe de pesquisa liderada pelo Dr. Kim Yun Kyung, do Instituto de Ciências Cerebrais do Korea Institute of Science and Technology (KIST), em colaboração com a equipe do Prof. Chang Young-Tae da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pohang, anunciou recentemente o desenvolvimento de uma nova tecnologia de marcação de neurônios de nova geração chamada NeuM (Neuronal Membrane-selective). Essa tecnologia marca seletivamente as membranas neuronais, permitindo a visualização das estruturas neuronais e o monitoramento em tempo real das mudanças neuronais.
Os neurônios são células nervosas que transmitem informações do sistema sensorial para o cérebro, regulando assim nossos pensamentos, memórias e comportamentos. Para combater as doenças neurodegenerativas, é essencial desenvolver técnicas que permitam a marcação seletiva de neurônios vivos para monitoramento em tempo real. No entanto, as tecnologias de marcação atuais baseadas em genes e anticorpos, comumente usadas para observar os neurônios, sofrem de baixa precisão e dificuldades de acompanhamento a longo prazo devido à sua dependência da expressão genética específica ou proteínas.
As Vantagens e Capacidades do NeuM
NeuM, desenvolvido pela equipe de pesquisa através do design molecular das células neuronais, demonstra uma excelente afinidade de ligação às membranas neuronais, permitindo um acompanhamento de longo prazo e uma imagem de alta resolução dos neurônios. As sondas fluorescentes dentro do NeuM se ligam às membranas neuronais utilizando a atividade das células vivas, emitindo sinais fluorescentes quando excitadas por comprimentos de onda de luz específicos. Esta visualização das membranas neuronais permite a observação detalhada das estruturas terminais neuronais e um monitoramento de alta resolução da diferenciação e das interações neuronais.
Sendo a primeira tecnologia a corar as membranas celulares por endocitose em neurônios vivos, o NeuM apresenta uma reatividade seletiva em relação às células vivas, excluindo as células mortas sem internalização. Adicionalmente, a equipe de pesquisa conseguiu estender o tempo de observação dos neurônios de apenas 6 horas para até 72 horas, permitindo a captura de mudanças dinâmicas nos neurônios vivos durante um período prolongado em resposta a mudanças ambientais.
Essa nova tecnologia deverá oferecer perspectivas valiosas para a pesquisa e o desenvolvimento terapêutico das doenças neurodegenerativas, para as quais atualmente não existe cura. As observações precisas das mudanças neuronais pelo NeuM podem efetivamente facilitar a avaliação dos compostos terapêuticos candidatos.
Autor do artigo: Cédric DEPOND
Fonte: Angewandte Chemie International Edition