A nanotecnologia desenvolvida por uma universidade no búfalo professor tem possibilitado aos pesquisadores identificar uma assinatura molecular comum a ambos os casos esporádicos ou familiares de esclerose lateral amiotrófica (ELA) ou doença de Lou Gehrig.
É a primeira vez que uma assinatura comum molecular tem sido encontrados em pacientes com casos tanto familial e esporádica, onde não há outros membros da família têm a doença, de ALS.
A descoberta, publicada em julho na revista Proceedings, da Academia Nacional de Ciências, revela que um peptídeo encontrado em um gene no líquido da medula espinhal é comum a pacientes com a doença.
O trabalho foi feito através de uma colaboração de químicos UB com cientistas que estudam ALS no California Pacific Medical Center Research Institute, The Johns Hopkins University, Universidade da Califórnia em San Diego e da Universidade de Pittsburgh.
Troy Wood, Ph.D., professor associado de química na faculdade de UB de Artes e Ciências e um co-autor no papel de PNAS, começou a trabalhar com os pesquisadores ALS após uma palestra proferida em 2005 no Centro de New York State UB de Excelência em bioinformática e Ciências da Vida por Vishwanath R. Lingappa, Ph.D., um cientista do instituto California Pacific.
Por sugestão de Bruce A. Holm, Ph.D., vice-reitor e diretor executivo do Centro de Excelência, Wood começou a trabalhar com Lingappa para identificar uma espécie de proteína desconhecida ele e sua equipe tinha encontrado em quantidades nanograma (bilionésimo de um grama) em amostras de líquido da medula espinhal de pacientes com ELA.
Em tais quantidades baixas, Wood explicou, as tecnologias padronizadas de química analítica são de nenhum uso.
"Somente a nanotecnologia é capaz de identificar uma espécie de esses montantes", disse ele. "Por causa das pequenas quantidades de analito que estão presentes em algumas amostras, nanospray tecnologias, em particular, que revelam o que chamamos de massa de um peptídeo de" impressão digital ", surgiram como uma das ferramentas mais importantes no campo da proteômica."
Na pesquisa de ALS, os pesquisadores UB utilizado tripsina, uma enzima, para digerir ou quebrar o analito desconhecido em pedaços pequenos peptídeos que constituem a "impressão digital", que, por sua vez, permite aos pesquisadores identificar a espécie através de espectrometria de massa.
"O emissor nanospray permite-lhe lidar com volumes de fluido muito baixo por isso é necessário apenas alguns microlitros de amostra", disse Wood. "Sem esta tecnologia, você precisaria mililitros - de cem a uma amostra de mil vezes mais."
Uma vez que o processo de digestão tripsina está completo, o fluido é injetado por seringa no emissor nanoelectrospray.
O emissor nanospray que Wood desenvolvido e patenteado, chamado "NiagaraFlow", então ioniza o fluido, transformando-o em uma névoa muito fina. Os íons podem ser identificados por espectrometria de massa, uma técnica de química analítica que identifica analitos por sua massa.
Quando um potencial elétrico é aplicado, o peptídeo é emitido como uma fina névoa de gotículas extremamente pequenas, cada uma das quais é menor que um mícron, um milionésimo de metro.
"Porque o spray é emitida a uma taxa tão baixa, 10 nanolitros por minuto, tivemos cerca de cem minutos durante os quais o espectrômetro de massa poderia coletar dados antes de a amostra estava exausto", disse Wood.