O que parece um caleidoscópio de sorvetes brilhantes de sorvete ou um cruzamento entre uma nebulosa e uma festa de dança dos anos 80 é na verdade algo ainda mais surpreendente: uma visão sem restrições e detalhada dos locais exatos de DNA e RNA dentro de uma célula viva.
O método que abriu as portas para esse visual sem precedentes nas células vivas - conhecido como microscopia de DNA - foi aperfeiçoado por um período de seis anos, de acordo com um novo estudo.
"A microscopia de DNA é uma maneira totalmente nova de visualizar células que capturam informações espaciais e genéticas simultaneamente a partir de uma única amostra", afirmou o pesquisador Joshua Weinstein, associado de pós-doutorado do Broad Institute of MIT, em comunicado.
A técnica ainda permite que os pesquisadores vejam a ordem exata dos nucleotídeos, as "letras" que compõem a dupla hélice do DNA e a fita simples do RNA, dentro de cada célula.
"Isso nos permitirá ver como as células geneticamente únicas - aquelas que compreendem o sistema imunológico, o câncer ou o intestino, por exemplo - interagem entre si e dão origem a uma vida multicelular complexa", disse Weinstein.
Nas últimas décadas, os pesquisadores desenvolveram inúmeras ferramentas que os ajudam a coletar dados moleculares de amostras de tecido. Mas os esforços para emparelhar essa tecnologia com dados espaciais - para que os pesquisadores saibam onde e como o material genético dentro de uma célula é organizado - geralmente envolvem máquinas caras e especializadas.
A nova abordagem facilita o processo, disseram os pesquisadores. Em essência, o método usa pequenas etiquetas - feitas de seqüências de DNA personalizadas com cerca de 30 nucleotídeos - que se prendem a todas as moléculas de DNA e RNA em uma célula. Em seguida, as tags são replicadas até que haja centenas de cópias dentro da célula. Como essas cópias interagem umas com as outras, elas combinam e criam rótulos únicos de DNA, disseram os pesquisadores.
As interações entre essas marcas de DNA são fundamentais. Depois que os pesquisadores coletam as biomoléculas rotuladas e as sequenciam, elas podem usar um algoritmo de computador para decodificar e reconstruir as posições originais das tags na célula, criando uma imagem virtual da amostra com código de cores. Identificar a localização de cada molécula é semelhante à forma como as torres de celular triangulam a localização dos celulares próximos, disseram os pesquisadores.
A técnica pode ajudar os pesquisadores a entender melhor os diferentes tipos de doenças humanas. Por exemplo, no estudo, os pesquisadores mostraram que a microscopia de DNA poderia mapear os locais de células cancerígenas humanas individuais em uma amostra. Essas etiquetas sintéticas de DNA podem até ajudar os cientistas a mapear a localização de anticorpos, receptores e moléculas nas células tumorais, disseram eles.
"Usamos o DNA de uma maneira matematicamente semelhante aos fótons na microscopia de luz", disse Weinstein. "Isso nos permite visualizar a biologia como as células a veem e não como o olho humano."
