Perfurar o núcleo de uma célula sem destruí-la parece uma façanha técnica. No entanto, pesquisadores acabam de descobrir um método não invasivo que pode revolucionar as terapias genéticas.
Uma série de nanopilares permite abrir temporariamente a membrana nuclear das células. Este processo garante uma intervenção sem degradar sua estrutura externa.
Imagem SEM de uma célula posicionada na rede de nanopilares.
Crédito: Ali Sarikhani
O núcleo de uma célula, que contém o DNA, é protegido por uma membrana muito seletiva. Tradicionalmente, acessar essa zona exige técnicas invasivas que, às vezes, levam à destruição da célula.
Pesquisadores da Universidade da Califórnia em San Diego desenvolveram um método inovador que se baseia no uso de nanopilares, estruturas microscópicas na forma de pequenos cilindros. Quando a célula é posicionada sobre essa rede, a membrana nuclear que protege o DNA entra em contato com esses nanopilares. Sua disposição particular e o tamanho criam uma leve pressão sobre a membrana, provocando uma deformação controlada. Essa deformação induz a formação de aberturas minúsculas na membrana, suficientemente grandes para permitir a introdução de material, como medicamentos ou genes terapêuticos, sem danificar a célula.
O que torna essa técnica única é que essas aberturas são temporárias. De fato, uma vez que a célula é removida da rede de nanopilares, a membrana nuclear se fecha por si mesma, devido às suas propriedades de elasticidade. Esse processo de "cicatrização" natural garante a preservação da integridade da célula, o que é essencial para garantir que ela continue a funcionar normalmente após a intervenção.
Este método abre muitas possibilidades, especialmente na terapia genética. Ao direcionar diretamente o núcleo, ele permitiria corrigir genes defeituosos ou tratar doenças genéticas com uma precisão inédita.
Ilustração de como o núcleo de uma célula (verde) se deforma ao redor dos nanopilares e provoca a formação de fendas temporárias em sua membrana, que se auto-reparam.
Paralelamente, a administração de medicamentos poderia se beneficiar deste avanço. Os nanopilares permitem introduzir tratamentos diretamente no núcleo das células doentes, reduzindo assim os efeitos colaterais associados a terapias mais invasivas.
Os pesquisadores continuam suas investigações para compreender melhor os mecanismos de reparação da membrana nuclear. Otimizar esse processo é essencial para garantir sua utilização clínica de forma segura.
Os resultados desta pesquisa foram publicados na Advanced Functional Materials.