Bioluminescência vermelha da larva-trenzinho inspira avanço na biomedicina

Um grupo de cientistas da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) desenvolveu um sistema avançado de bioluminescência inspirado na larva-trenzinho (Phrixotrix hirtus), um besouro brasileiro conhecido por emitir uma luz vermelha única. Essa luz, gerada pela enzima luciferase presente na cabeça do inseto, foi adaptada para criar uma ferramenta que permite o monitoramento em tempo real de processos biológicos em mamíferos, como o desenvolvimento do câncer e infecções, mesmo em tecidos profundos.

A dificuldade em aplicar a bioluminescência em mamíferos decorre da presença de pigmentos como hemoglobina e melanina, que absorvem as luzes azul e verde das reações bioluminescentes tradicionais. A luz vermelha distante, que penetra melhor nesses tecidos, foi o foco do estudo. Inspirados pela larva-trenzinho, os pesquisadores usaram engenharia genética para modificar a luciferase e química combinatória para otimizar a luciferina, criando um sistema mais brilhante e estável que emite luz na faixa dos 660 nanômetros.

Essa inovação supera o desempenho dos sistemas comerciais mais usados atualmente, ampliando as possibilidades de investigação em modelos animais essenciais para a pesquisa biomédica, como camundongos e coelhos. A luz vermelha permite visualizar eventos em profundidade, abrindo caminho para uma análise mais detalhada de processos metabólicos, progressão tumoral e respostas a infecções.

O projeto contou com a colaboração de pesquisadores do Japão e foi apoiado por diversos editais da FAPESP, incluindo um projeto temático dedicado ao estudo da bioluminescência. O conhecimento acumulado ao longo de anos, especialmente sobre a estrutura da luciferina da larva e o tamanho do sítio ativo da luciferase, foi fundamental para criar as versões mutantes da enzima com melhor encaixe e eficiência.

Além das aplicações biomédicas, essa tecnologia pode ser utilizada como biossensor ambiental para detectar poluentes. O laboratório da UFSCar mantém o maior banco mundial de luciferases, destacando a riqueza da biodiversidade brasileira e seu potencial para inovação tecnológica. O próximo passo da pesquisa consiste em ampliar testes e aplicações práticas, consolidando o uso dessa bioluminescência vermelha para diagnósticos e monitoramento terapêutico em mamíferos.