Esqueça por um momento a imagem clássica de um robô. Chega de braços, engrenagens e circuitos de metal. O futuro da microrobótica é construído com a força do DNA. Este é o ponto de partida NanoGripper, uma estrutura programável de ácidos nucléicos que se automonta em uma “mão em miniatura” completa com quatro dedos e uma palma. Um “origami molecular”, mas com um propósito muito específico: capturar vírus letais como o SARS-CoV-2 e bloqueá-los antes que infectem as células; ou administrar medicamentos com extrema precisão, reconhecendo marcadores específicos em tumores. Vamos ver juntos como funciona esse desenvolvimento de engenharia em nanoescala e por que ele pode revolucionar a medicina do futuro.
NanoGripper, uma mão (muito) em miniatura feita de DNA
Você conhece o jogo do origami? Aqui, imagine ser capaz de dobrar uma única molécula de DNA muito longa para obter uma forma 3D programável. Foi exatamente isso que fizeram pesquisadores da Universidade de Illinois liderados pelo professor Xing Wang. Linkei a pesquisa aqui, muito interessante, publicado na Science Robotics.
O resultado é o NanoGripper: uma estrutura de alguns nanômetros (milionésimos de milímetro) de tamanho que se assemelha a uma mão com quatro dedos articulados e uma palma. O “segredo” está no design do DNA, que é dobrado para frente e para trás como a página de um livro para criar as partes estáticas e móveis, em uma única etapa.
Pegue vírus com as próprias mãos
Ok, mas qual o sentido de uma “mão” tão pequena? Simples: anúncio pegar vírus, assim como sua mão faria com um objeto. Os dedos do NanoGripper, na verdade, contêm sequências específicas de DNA chamadas aptâmeros, programado para se ligar como velcro molecular a alvos específicos. No caso do coronavírus SARS-CoV-2, esses “velcros” reconhecem a proteína spike, aquela espécie de coroa que permite ao vírus se fixar nas células. Depois que o alvo é travado, os dedos se dobram para envolver o vírus em um torno.
Aplicações práticas: testes rápidos e bloqueio de infecções
Pegar vírus com as próprias mãos é espetacular, mas de que adianta isso? Bem, existem muitos usos. Para começar, ele permite que você detectar a presença do patógeno com muita rapidez e sensibilidade. Os pesquisadores na verdade, eles acoplaram o NanoGripper a um sensor fotônico: quando o vírus vai parar na “mão”, ele ativa a liberação de moléculas fluorescentes que o fazem brilhar como um vaga-lume. Resultado: um Testes de COVID que em apenas 30 minutos atinge a mesma sensibilidade dos esfregaços moleculares utilizados em hospitais.
Mas isso não é tudo. O NanoGripper também pode bloquear completamente a entrada de vírus nas células, prevenindo eficazmente a infecção. Testes em tubo de ensaio mostraram que, se colocados em contato com células e depois expostos ao coronavírus, os NanoGrippers eles envolvem a superfície viral, impedindo que a proteína spike interaja com os receptores celulares.
É claro que, uma vez infectado, seria difícil usar esta tecnologia como cura. Mas no futuro poderá abrir as portas para sprays nasais antivirais baseado em NanoGripper. Afinal, o nariz é a principal “porta de entrada” para vírus respiratórios como gripe e COVID, certo?
NanoGripper, um nanocarteiro para medicamentos anticâncer
O potencial do NanoGripper vai muito além dos vírus. Com algumas mudanças no “código” do DNA, dedos que reconhecem podem ser criados marcadores específicos em células tumorais. Isto abre a porta para um Entrega superdirecionada de medicamentos anticâncer, trazendo quimioterapia ou outras terapias apenas onde são necessárias e poupando tecidos saudáveis. Uma perspectiva incrível.
Estamos apenas no começo
Sejamos claros: o caminho para levar o NanoGripper do tubo de ensaio até a cama do paciente ainda é longo. Muitos testes e melhorias são necessários, por exemplo, para torná-lo mais estável no ambiente biológico e capaz de transportar uma “carga” farmacológica adequada.
Estamos testemunhando a véspera de nanorobótica suave, feito de moléculas biológicas, o que nos reservará muitas surpresas. Afinal, a própria natureza nos ensina que não são necessários mecanismos rígidos e pesados para obter funções extraordinárias. Basta olhar para a complexidade das nossas células, elas próprias são verdadeiros nanorrobôs que trabalham incessantemente para nos fazer funcionar. A inspiração biológica, combinada com a programabilidade do DNA sintético, promete inaugurar uma nova era de medicina de precisão, na qual minúsculas “mãos” ou outros dispositivos moleculares serão capazes de descobrir ameaças ou administrar tratamentos exatamente onde necessário, tornando os diagnósticos e as terapias muito mais importantes. mais preciso e eficaz.
A medicina tem um grande futuro, porque será pequena. Muito, muito pequeno.
