Os pesquisadores desenvolveram um método inovador para gerar imagens simultâneas de DNA e RNA dentro de células vivas, usando luz infravermelha inofensiva até luz infravermelha próxima. Este avanço, uma colaboração entre o Instituto Nacional de Ciência de Materiais (NIMS), a Universidade de Nagoya, a Universidade de Gifu e a Universidade de Adelaide, promete revolucionar a detecção precoce de doenças e os estudos de envelhecimento celular. As descobertas, publicadas na Science Advances, superam as principais limitações das atuais técnicas de imagem celular.
O desafio com os métodos existentes
A imagem celular tradicional se esforça para rastrear com precisão os estágios iniciais do dano celular que precedem o envelhecimento ou a doença. Os métodos atuais baseiam-se frequentemente na luz ultravioleta-visível (UV-vis), que pode danificar as células e distorcer os resultados. Eles também não têm sensibilidade para distinguir mudanças sutis no estado celular, levando a diagnósticos tardios e a uma compreensão incompleta dos efeitos do tratamento. Uma abordagem de imagem universal e não tóxica era urgentemente necessária.
Um avanço de luz dupla
A equipe de pesquisa conseguiu a visualização simultânea de DNA e RNA, empregando dois tipos distintos de luz de excitação inofensiva. Eles combinaram isso com sondas de corantes fluorescentes especialmente projetadas (corantes N-heteroaceno) que se ligam seletivamente ao DNA e ao RNA. Esta abordagem de imagem dupla permite uma visão sem precedentes da saúde celular.
As principais descobertas incluem:
- Sensibilidade aprimorada: As imagens de RNA se mostraram mais eficazes na previsão de danos e envelhecimento precoce das células do que os métodos tradicionais.
- Monitoramento abrangente: O método permite a detecção precisa de todos os quatro estágios da morte celular, fornecendo um quadro completo do destino celular.
- Abordagem não tóxica: O uso de luz infravermelha a infravermelha próxima garante danos mínimos às células vivas, tornando-a ideal para monitoramento de longo prazo.
Implicações para diagnóstico e descoberta de medicamentos
Este novo método supera as limitações dos sistemas de imagem existentes, visualizando transições de estado de célula única em tempo real. A capacidade de rastrear mudanças sutis no DNA e no RNA permite a detecção ultra-precoce de danos celulares, potencialmente anos antes dos sintomas se manifestarem.
As aplicações incluem:
- Diagnóstico de células vivas não tóxicas: Monitoramento da saúde celular sem danificar a amostra.
- Triagem de medicamentos de alto rendimento: Avaliação rápida da eficácia de novas terapias.
- Medicina Personalizada: Adaptação de tratamentos com base em respostas celulares individuais.
Olhando para o futuro: detectando estados de “pré-doença”
A equipe de pesquisa planeja estender este método aos organismos vivos, com o objetivo de estabelecer técnicas para detecção precoce de doenças e estratégias médicas de precisão. Em última análise, eles esperam desenvolver tecnologias capazes de identificar um estado de “pré-doença” – um ponto em que a deriva celular indica um declínio iminente da saúde.
“Esta abordagem poderia permitir-nos intervir antes que ocorram danos irreversíveis, potencialmente impedindo totalmente a progressão da doença.” — Pesquisador Líder
Este avanço representa um passo significativo em direcção a cuidados de saúde proactivos, onde a monitorização celular precoce orienta intervenções preventivas. Ao visualizar os primeiros sinais de sofrimento celular, este método promete redefinir a forma como abordamos a detecção e o tratamento de doenças
