Uma equipe de pesquisa composta por cientistas do Centro de Regulação Genômica de Barcelona e da Universidade de Cambridge desenvolveu, pela primeira vez, uma técnica para regular com precisão os níveis de proteínas em diferentes tecidos de um animal vivo. Essa técnica permite a modulação precisa dos níveis de proteínas específicas ao longo da vida do animal, fornecendo uma nova ferramenta para o estudo dos mecanismos de envelhecimento e doenças. Os resultados da pesquisa foram publicados na revista *Nature Communications*. Cinco exemplares de *C. elegans* var. *elegans* foram utilizados no laboratório de pesquisa do Centro de Regulação Genômica.
A equipe testou com sucesso essa técnica de regulação de proteínas, chamada de sistema de degradação induzida por auxina de "canal duplo", no intestino e nos neurônios do organismo modelo *C. elegans*. Esse método representa um avanço significativo em relação ao sistema AID existente, permitindo o controle simultâneo e ajustável dos níveis da mesma proteína ou de proteínas diferentes em tecidos independentes, combinando duas variantes da enzima TIR1, ativadas por diferentes compostos de auxina.
O autor sênior do estudo, Dr. Nicholas Straussrup, do Centro de Regulação Genômica, explicou: “Para entender as nuances da biologia, às vezes é preciso reduzir a concentração de uma proteína pela metade, outras vezes por um quarto, mas as tecnologias que tínhamos até agora se concentravam em eliminar uma proteína específica. Queríamos ser capazes de controlar proteínas como quem ajusta o volume de uma TV, e agora podemos fazer todo tipo de pergunta nova.”
Essa tecnologia de regulação de proteínas ativa o processo de degradação adicionando marcadores de degradação específicos à proteína-alvo e, em seguida, alimentando o animal com uma dieta contendo auxina. Os pesquisadores modificaram geneticamente a enzima TIR1 para que ela se expressasse apenas em tecidos específicos, alcançando a regulação tecido-específica dos níveis de proteína. Além disso, a equipe superou o desafio do sistema original, que falhava em tecidos reprodutivos, permitindo que a ferramenta funcionasse em todo o corpo, inclusive nas células germinativas.
“Alcançar isso foi um desafio de engenharia considerável”, disse o Dr. Jeremy Wiesencio, coautor do estudo e pesquisador de pós-doutorado no Centro de Regulação Genômica. “Tivemos que testar diferentes combinações de interruptores sintéticos para encontrar a combinação perfeita que não interferisse uma na outra. Agora, superamos esse obstáculo, sendo capazes de controlar duas proteínas diferentes simultaneamente com uma precisão surpreendente. Esta é uma ferramenta poderosa e esperamos que abra novas possibilidades para biólogos em todo o mundo.”
O Dr. Straussrup destacou que essa tecnologia de regulação de proteínas é particularmente importante para o estudo de processos sistêmicos que envolvem interações entre múltiplos tecidos, como o envelhecimento. Ela permite que os cientistas explorem os efeitos diferenciais de proteínas específicas na longevidade e na função em diferentes tecidos, e como mudanças sutis em nível molecular são transmitidas por todo o corpo ao longo do tempo. Espera-se que essa tecnologia possibilite uma série de novos experimentos difíceis de realizar com os métodos existentes, aprofundando nossa compreensão dos mecanismos moleculares dos processos vitais.
