Desenvolvimento de um biossensor eletroquímico para a deteção de um biomarcador associado ao cancro da próstata

• Autor(a) principal: Carvalho, Margarida Mota Coito
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/13194
• topic: Biossensor; Cancro da Próstata; Polímeros de Impressão Molecular; Steap1; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Biotecnologia

O cancro da próstata (PCa) define-se por ser o tipo de cancro mais frequentemente diagnosticado em todo o mundo, entre pessoas do sexo masculino. De acordo com a International Agency for Research on Cancer (IARC), em Portugal a taxa de incidência desta doença oncológica ronda em torno dos 20%, podendo aumentar esta percentagem para 22.4% em homens de idade mais avançada. A Six-Transmembrane Epithelial Antigen of the Prostate 1 (STEAP1) é uma proteína integral com seis domínios transmembranares, que desempenha funções cruciais na comunicação celular, em processos de adesão celular, atuando como proteína transportadora e canal iónico, e na estimulação do crescimento das células, o que poderá contribuir para a progressão e agressividade de um tumor. Inúmeros estudos demonstraram que a expressão da STEAP1 é maioritariamente restringida à próstata, encontrando-se em níveis de expressão mais elevados em tecidos neoplásicos da próstata, comparativamente a tecidos saudáveis. Assim, a STEAP1 pode ser considerada um biomarcador altamente específico para o PCa. Posto isto, o principal objetivo deste trabalho foca-se no desenvolvimento de um biossensor eletroquímico com base em polímeros de impressão molecular (do inglês, molecularly-imprinted polymer, MIP) para a deteção e monitorização do PCa, através da deteção da STEAP1. Para a deteção específica e seletiva da proteína foi utilizado um material MIP obtido através da eletropolimerização da mistura da STEAP1 com um polímero (ácido pirrol-2-carboxílico). Após a eletropolimerização da mistura na superfície do elétrodo de trabalho, a proteína foi removida da matriz polimérica através de um tratamento enzimático por meio da tripsina, dando origem às cavidades molde específicas para a deteção posterior da STEAP1. De forma a controlar as modificações realizadas à superfície do biossensor, foi utilizada a análise por espectroscopia de Raman e técnicas analíticas, nomeadamente impedância eletroquímica (do inglês, electrochemical impedance spectroscopy EIS) e voltametria cíclica (do inglês, cyclic voltammetry CV). Adicionalmente, recorreu-se à microscopia eletrónica de superfície (do inglês, surface electron microscopy SEM) para a análise morfológica da superfície do biossensor ao longo das diferentes modificações. A análise do desempenho analítico do biossensor foi realizada recorrendo às técnicas de EIS e de voltametria de onda quadrada (do inglês, square wave voltammetry SWV) através da avaliação da resposta obtida com soluções padrão entre 0.00013 µg/mL e 13 µg/mL de STEAP1 preparadas em PBS e num meio mais complexo, o pellet de extratos celulares LNCaP. De forma geral, o biossensor apresentou um bom desempenho analítico, demonstrando boa sensibilidade e linearidade de resposta, em ambos os meios. A avaliação da seletividade do biossensor foi realizada recorrendo a três possíveis espécies interferentes, através da incubação destes em mistura com uma dada concentração de STEAP1, sendo posteriormente avaliada a variação da resposta. Face ao referido, o biossensor desenvolvido neste trabalho apresentou características essenciais como seletividade, sensibilidade e reprodutibilidade para a sua aplicação em pesquisa médica e clínica na deteção da STEAP1 para um diagnóstico e prognóstico não evasivo do cancro da próstata.