Medicina Molecular

A medicina molecular é um ramo da medicina que desenvolve maneiras de diagnosticar e tratar doenças, compreendendo a maneira como os genes, proteínas e outras moléculas celulares funcionam, e nos tratamentos moleculares, como a terapia gênica.

A medicina molecular é baseada em pesquisas que mostram como certos genes, moléculas e funções celulares podem se tornar anormais em doenças como o câncer.

O principal objetivo da Área de Medicina Molecular é obter uma melhor compreensão dos mecanismos moleculares básicos em muitas doenças, especialmente o câncer.

A Medicina Molecular é um campo amplo, onde técnicas físicas, químicas, biológicas, bioinformáticas e médicas são usadas para descrever estruturas e mecanismos moleculares, identificar erros moleculares e genéticos fundamentais de doenças e desenvolver intervenções moleculares para corrigi-los.

A perspectiva da medicina molecular enfatiza os fenômenos e intervenções celulares e moleculares, em vez do foco conceitual e observacional anterior nos pacientes e seus órgãos.

A medicina molecular está transformando a maneira como entendemos e tratamos as doenças humanas, desde cânceres até doenças neurodegenerativas.

Combinando estudos médicos contemporâneos com bioquímica e biologia molecular, esta área de rápido avanço cria uma ponte entre os assuntos e atrai outros campos, como física, química, biologia e medicina.

O que é medicina molecular?

A medicina molecular envolve a aplicação do conhecimento sobre a base molecular da doença e como novas práticas clínicas podem ser implementadas. Inclui práticas, como intervenções no nível celular e/ou do DNA, incluindo terapias genéticas e celulares, e incorporando novos conhecimentos, como aqueles que surgiram do estudo da modificação pós-tradução de proteínas.

Freqüentemente, faz referência a especialidades como genômica, proteômica e bioinformática.

Os minúsculos fatores que são amplamente conhecidos como manipulados na prática da medicina molecular são os genes e o DNA.

Há esperança de que o estudo da medicina genômica permitirá que o conhecimento adquirido seja colocado em prática preventiva e pessoalmente, fornecendo soluções individualizadas para questões médicas.

No entanto, isso não representa toda a extensão do campo.

Outros fatores que estão envolvidos na medicina molecular incluem antibióticos, carboidratos, enzimas, hormônios, polímeros inorgânicos, lipídios, metais, polímeros orgânicos sintéticos, vírus e vitaminas.

Um relatório recente sobre o uso de nanopartículas de ouro ajuda a esclarecer o que é medicina molecular e o que ela pode e pode fazer.

A terapia envolvendo o ouro gira em torno da descoberta das capacidades do siRNA (“interferência curta” RNA), um ácido ribonucleico com a capacidade de “desligar” genes especificamente direcionados.

Eles fazem isso, como o nome sugere, interferindo no RNA mensageiro que é enviado por um gene para criar uma proteína.

O problema é que, primeiro, introduzir as quantidades necessárias de siRNA nas células humanas e também evitar que se decomponha antes que pudesse agir foram obstáculos intransponíveis. Nanopartículas de ouro já foram comprovadas como capazes de transportar siRNA para culturas de células humanas pelo trabalho de uma equipe da Northwestern University em Evanston, Illinois.

Eles descobriram que usar nanopartículas de ouro para entregar o siRNA, em vez de introduzi-lo sozinho, aumentava substancialmente seu tempo de vida. Além disso, o siRNA entregue com as nanopartículas de ouro foi duas vezes mais eficaz na redução da atividade das células às quais foram adicionados do que o siRNA sozinho.

O próximo passo será testar a técnica em corpos vivos, porque o que funciona em uma cultura não se traduz necessariamente. A esperança é que esse tipo de técnica possa ser usada para “desligar” genes-alvo, desabilitando vírus como HIV-AIDS, bem como desabilitando genes humanos que foram associados pelo Projeto Genoma Humano a distúrbios e doenças, como câncer.

Ciência molecular vs. medicina molecular

A medicina molecular visa compreender os mecanismos moleculares subjacentes à patogênese da doença, a fim de desenvolver estratégias diagnósticas adequadas e intervenções na doença.

Dessa perspectiva, os químicos podem e devem desempenhar um papel central no campo da medicina molecular, pois os químicos são cientistas moleculares.

Em 1949, o químico de renome internacional Linus Pauling publicou seu trabalho seminal intitulado ‘Anemia falciforme, uma doença molecular’, na revista Science, lançando as bases para o campo da medicina molecular.

Nos últimos 70 anos, a química tem sido uma das principais forças que impulsionam o crescimento e a evolução do campo da medicina molecular.

Hoje, muitas contribuições importantes feitas por químicos podem ser encontradas em diferentes subcampos da medicina molecular, incluindo imagem molecular, diagnóstico molecular, design de drogas moleculares e edição de genes, etc.

Como em outras áreas do desenvolvimento científico e tecnológico, a medicina molecular está prosperando com contribuições ativas de químicos e outros cientistas moleculares.

Este tópico especial apresenta cientistas biomédicos, médicos e químicos, principalmente da Universidade Jiao Tong de Xangai, para mostrar a influência da química no campo da medicina molecular.

Em sua revisão, Guo-Qiang Chen et al. resumir alguns progressos recentes na aplicação da biologia química para explorar os mecanismos moleculares da carcinogênese, delineando várias novas estratégias para a química sondar as atividades celulares. Ying-xuan Chen e Jing-Yuan Fang et al. discute descobertas recentes relacionadas ao crosstalk entre a microbiota e as modificações epigenéticas no câncer colorretal. Bing Su et al. revisão Sin1, uma molécula adaptadora chave envolvida na regulação e função da via de sinalização do alvo da rapamicina em mamíferos (mTOR). Xinyuan Zhu e Deyue Yan et al. apresentar avanços recentes em projetos supramoleculares de sistemas de entrega de drogas em nanoescala. No artigo de perspectiva de Xiawei Wei e Yuquan Wei et al., São discutidas as oportunidades e desafios no uso de nanopartículas para a terapêutica de ácidos nucléicos. Guangjun Nie e Yuliang Zhao et al. revisar algumas tendências recentes no design da nanomedicina e discutir os desafios e oportunidades no desenvolvimento de nanomedicina de próxima geração.

O artigo de destaque de pesquisa de Chaoyong Yang et al. relata uma descoberta recente que rastreia os níveis circulantes de PD-L1 exossômico pode ajudar a prever a resposta dos pacientes e identificar as possíveis razões para o sucesso ou falha da terapia anti-PD-1.

Uma entrevista com Feng Shao e Weihong Tan também está incluída neste tópico especial. Eles compartilham suas visões pessoais sobre o impacto da química nas ciências biomédicas, além de suas opiniões sobre métodos de pesquisa biomédica e desenvolvimento de carreira.

Para enfrentar com eficácia problemas desafiadores em medicina molecular, abordagens interdisciplinares e colaborações são essenciais.

Esperamos que este tópico especial inspire mais pesquisadores de diferentes disciplinas da ciência, engenharia, farmácia e medicina, bem como empresas comerciais, a ingressar no emocionante campo da medicina molecular.

Por fim, gostaríamos de aproveitar esta oportunidade para expressar nossa gratidão a todos os autores, revisores e à equipe editorial da NSR por seus esforços em tornar possível este tópico especial.

Medicina molecular: título da moda ou nova realidade?

Durante anos, nós, biólogos moleculares, temos afirmado em nossas propostas de financiamento que o resultado de nossa pesquisa terá um impacto na medicina. Isso tem sido quase verdade – uma mentira branca.

Saber como uma célula responde a um estímulo externo é certamente importante para quem deseja curar uma doença na qual esse estímulo desempenha um papel. Mas, na verdade, nosso trabalho costuma parar pelo menos uma etapa antes da realidade da clínica.

Nosso interesse principal é a geração de novos conhecimentos e acreditamos que esse conhecimento criará inevitavelmente outros benefícios mais palpáveis.

No entanto, conforme o custo da pesquisa aumenta, estamos cientes de que temos que explicar mais explicitamente por que devemos obter mais dinheiro – qual será o retorno para a sociedade?

A argumentação ligeiramente tortuosa esboçada acima não é totalmente convincente e, na verdade, está perdendo uma nova realidade.

A primeira fase da pesquisa biomédica e biotecnológica poderia ter sido melhor chamada de ‘moléculas para a medicina’.

Mas uma verdadeira mudança de paradigma está ocorrendo para integrar a pesquisa em biologia molecular e as comunidades médicas. Na verdade, um número cada vez maior de institutos, departamentos e programas se autodenominaram ‘medicina molecular’ durante os últimos anos. Como acontece com todos os desenvolvimentos da moda, existem algumas abordagens genuinamente novas, bem como produtos simplesmente reembalados que não trazem nenhuma mudança fundamental. No entanto, esse novo desenvolvimento é realmente empolgante – na verdade, é revolucionário – porque requer mudanças na mentalidade de duas comunidades, médicos e cientistas.

Para integrar a nova pesquisa em biologia molecular ao ambiente clínico, o médico deve deixar de fazer um diagnóstico baseado em sintomas para outro baseado em evidências factuais.

Esta não é uma tarefa fácil para alguns. É um desafio depositar mais fé nos dados de alguma nova análise fangled do laboratório de patologia do que na experiência pessoal e acumulada.

Não há como negar que novas informações de importância crucial vêm da pesquisa e da tecnologia. A análise baseada em matrizes de DNA está apenas começando a provar seu valor, mas essas matrizes já ajudam a avaliar o prognóstico de diferentes pacientes com os mesmos sintomas. Esta é uma mudança crucial e altamente promissora.

Em vez de considerar a probabilidade estatística de sobrevivência de um paciente com câncer ao planejar tratamentos, os arranjos de DNA pessoais têm o potencial de uma classificação muito melhor dos pacientes e, portanto, permitirão uma previsão do tratamento ideal para o indivíduo. Isso pode sugerir que as doses máximas de quimioterapia e radioterapia são o único caminho a seguir – ou, quase milagrosamente, que nenhum tratamento é necessário. Se essas primeiras indicações se mostrarem benéficas, a ligação direta entre os mundos molecular e médico se tornará obrigatória.

Certamente exigiria um retreinamento considerável, bem como mudanças nos currículos médicos. Além disso, haveria uma grande consequência de custo, pois os chips para matrizes de DNA ainda não são uma mercadoria, embora possam se tornar se o mercado se expandir significativamente.

Esses sucessos, por sua vez, estimulam e, de fato, validam as direções de pesquisa dos cientistas. Existem muitas doenças e combinações de tratamento que precisam ser analisadas, impressões digitais de genes transcritos a serem definidos em diferentes circunstâncias e consequências clínicas a serem deduzidas. Isso, é claro, exige um contato próximo com os médicos, porque eles têm um conhecimento profundo das doenças em que se especializam.

A fase inicial desse novo desenvolvimento consistia apenas em obter algum material de biópsia para análise. Agora, está se tornando essencial e mutuamente gratificante ter um contato mais próximo e formar uma verdadeira colaboração entre médicos e biólogos. Os experimentos que os cientistas realizam serão mais incisivos, e a análise do resultado será mais relevante e mais provável de ser introduzida na prática. Mas essas interações não se restringem e não devem ser restritas a matrizes de DNA.

Os cientistas estão agora mais perto do que nunca de experimentos que podem trazer novos tratamentos para a clínica. Estes podem ser novos usos de RNAs inibitórios, variações sobre inibidores de componentes celulares que não eram anteriormente considerados relevantes para uma doença em particular, compostos projetados construídos para corresponder a uma estrutura de proteína, novos diagnósticos e assim por diante.

Os cientistas costumam ficar surpresos ao saber de colegas clínicos que um composto de impacto relativamente geral pode ser um medicamento eficaz, porque estamos muito acostumados com o modelo de ‘chave e fechadura’ em que apenas um composto preciso é considerado seguro e eficaz.

A comunidade médica não se deu ao luxo de tal precisão e aprendeu como obter resultados modificando o uso desses compostos, por exemplo, alterando suas dosagens e modos de administração.

Trabalhar mais juntos permitirá que ambas as partes identifiquem terapias aprimoradas.

O DNA é comumente manipulado na medicina molecular

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Fonte: www.cancer.gov/www.robarts.ca/www.essex.ac.uk/www.mayo.edu/www.nejm.org/academic.oup.com/www.ceitec.eu/www.wisegeek.org/researchopenworld.com/www.ncbi.nlm.nih.gov