quinta-feira, 15 de julho de 2021

Enzima produzida por vagalume poderá ser usada para detectar Sars-CoV-2

A presença de anticorpos contra o vírus na amostra analisada é confirmada pela emissão de luz (vagalume da espécie Amydetes vivianii (Foto: Vadim Viviani/UFSCar)

Ao combinar uma enzima encontrada em vagalumes com uma proteína capaz de se ligar ao novo coronavírus, pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) desenvolveram uma nova estratégia para detectar em amostras biológicas anticorpos contra o patógeno causador da Covid-19.

A enzima usada na pesquisa pertence à classe das luciferases, cujo papel é catalisar reações que transformam energia química em energia luminosa – fenômeno que genericamente recebe o nome de bioluminescência. Dentre todas as luciferases conhecidas, aquela produzida pelo vagalume Amydetes vivianii é uma das que geram bioluminescência mais brilhante e estável.

O inseto é encontrado no campus de Sorocaba da UFSCar e recebeu esse nome em homenagem ao professor Vadim Viviani, que descobriu a espécie e clonou em bactérias o DNA que codifica a luciferase desse vagalume. O pesquisador também investigou a estrutura molecular e as funções da enzima.

“Pegamos nossa luciferase mais brilhante e a acoplamos, por engenharia genética, a uma proteína capaz de se ligar aos anticorpos. Se os anticorpos contra Sars-CoV-2 estiverem presentes na amostra, a ligação ocorrerá e isso poderá ser detectado por meio da emissão de luz”, diz Viviani à Agência FAPESP. De forma semelhante, a presença de proteínas específicas do Sars-CoV-2, indicando a infecção, pode ser detectada pela molécula bioluminescente na presença de anticorpos específicos.

No ritmo acelerado que tem caracterizado as pesquisas focadas na pandemia, o estudo foi concluído em menos de um ano, com recursos exclusivos do Projeto Temático “Bioluminescência de artrópodes: diversidade biológica em biomas brasileiros; origem bioquímica; evolução estrutural/funcional de luciferases; diferenciação molecular das lanternas; aplicações biotecnológicas, ambientais e educacionais”, apoiado pela FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo).

Patente

Viviani conta que já depositou um pedido de patente para o novo sistema bioluminescente no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI). E diz que o estudo é tão recente que o artigo que o descreve ainda está em fase de redação. “Testamos com sucesso o método para diversos anticorpos, que podem ser detectados por técnicas como imunoblotes e Western Blot”, afirma Viviani.

“Nos imunoblotes, amostras de antígeno são imobilizadas em uma superfície. Em seguida tratadas com materiais como o soro sanguíneo do paciente. Se o material contiver o anticorpo, este se liga ao antígeno, formando o complexo antígeno-anticorpo, que é revelado por um anticorpo secundário – em geral marcado com uma proteína que gera um sinal fluorescente ou quimioluminescente. Em nosso estudo, o anticorpo secundário marcado é uma proteína, com alta afinidade por anticorpos, ligada à luciferase, que gera bioluminescência”, informa Viviani.

O Western Blot é um método que permite separar as proteínas em uma amostra de tecidos biológicos ou extratos. O método separa as proteínas por meio de eletroforese, técnica que promove a migração de íons em um campo elétrico, possibilitando separá-los de acordo com o seu tamanho e carga.

O trabalho foi desenvolvido no Laboratório de Bioquímica e Tecnologias Bioluminescentes da UFSCar e contou com a colaboração de Paulo Lee Ho, do Instituto Butantan. O próximo passo, agora, é saber se a quantidade de anticorpos presentes na saliva ou esfregaço nasal (swab) é suficiente para desencadear a bioluminescência, de modo que o novo biossensor possa ser utilizado em testagem rápida e não invasiva para Covid-19.

“Para levar adiante essa segunda fase da pesquisa, já estamos em tratativas com o pesquisador Heidge Fukumasu, da USP. Outra perspectiva será o emprego de nanotecnologia para desenvolvimento de imunoensaios em colaboração com o grupo de pesquisa da professora Iseli Nantes, da Universidade Federal do ABC [UFABC]”, conta Viviani.

“Este estudo é um exemplo de como uma pequena espécie de vagalume pode proporcionar tantos benefícios à sociedade. Um exemplo de como a biodiversidade de nossas florestas e a ciência, ambas tão severamente ameaçadas, podem, juntas, trazer soluções inovadoras e agregar valor econômico e social a um país em desenvolvimento, como o Brasil”, conclui o pesquisador.

Reprodução: Revista Galileu
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sexta-feira, 2 de julho de 2021

Asteroide que matou dinossauros segue moldando a vida onde caiu


O asteroide que causou a última extinção em massa na Terra segue impactando a vida em seu entorno, pois os microrganismos que habitam as rochas nas profundezas da cratera onde ocorreu o impacto que dizimou os dinossauros, em Chicxulub, no México, ainda são influenciados pelo evento – mesmo 66 milhões de anos depois.


Local do impacto do asteroide em Chicxulub, na Península de Yucatán, no México.

Em um artigo publicado no dia 24 de junho, no jornal científico Frontiers in Microbiology, pesquisadores da Universidade Curtin, em Bentley, na Austrália, contam como usaram sequenciamento de genes, contagens de células e experimentos de incubação para estudar as comunidades de microrganismos da cratera de Chicxulub.

Microrganismos estudados a fundo

Bettina Schaefer, autora do estudo e candidata a PhD pelo WA-Organic and Isotope Geochemistry Center (WA-OIGC) de Curtin, explicou ao site Phys que enquanto os impactos de asteroides causaram grandes mudanças nos organismos e ecossistemas que viviam na superfície, a cratera resultante pode ter-se tornado o lugar perfeito para nutrir uma nova vida. "O calor e a pressão do impacto criaram uma área esterilizada que causou a extinção localizada dos micróbios residentes", disse Schaefer.

Segundo a pesquisadora, cerca de um milhão de anos após o impacto, a cratera esfriou novamente, retornando a temperaturas baixas o suficiente para que a vida microbiana pudesse voltar a existir e evoluísse isolada da superfície da Terra pelos últimos 65 milhões de anos.

O geomicrobiologista Marco Coolen, professor associado do WA-OIGC, disse que o estudo encontrou bactérias pobres em nutrientes nas rochas graníticas fraturadas pelo impacto e ainda relativamente quentes – cerca de 70 °C, nas partes mais profundas da cratera. Essas bactérias eram significativamente diferentes das presentes na camada de entulho que encheu o local imediatamente após o impacto e dos micróbios presentes nos sedimentos marinhos depositados na cratera milhões de anos depois.

O estudo apontou que, enquanto em ambientes próximos à superfície os impactos de asteroides mostraram aumentar a porosidade e permeabilidade das rochas, aumentando a colonização microbiana, nas rochas sedimentares, a porosidade, que muitas vezes já é acessível para os micróbios, pode ter sido reduzida pelo impacto, resultando em uma perda de espaço para colonização.

Repercussão do estudo

"As descobertas nos deram uma visão sobre a vida microbiana em ambientes extremos e de que maneira a vida se recupera desses grandes eventos, como colisões de asteroides", disse Coolen. O professor seguiu: “Como a biosfera microbiana profunda desempenha um papel importante no ciclo global do carbono, é interessante investigar como as comunidades microbianas foram capazes de se recuperar desse evento geológico catastrófico".

Com a crescente preocupação de que um possível desastre ecológico gerado pelo homem aconteça, ou mesmo outro asteroide caia, os pesquisadores acreditam que estudos sobre de que modo a vida na Terra respondeu às principais mudanças ambientais, ecológicas e evolutivas – como extinções em massa do passado geológico – são cruciais para uma maior compreensão da resiliência da vida na Terra, que é tema de uma pesquisa maior, liderada pelo coautor John Curtin, diretor e fundador do WA-OIGC.

Marte é a próxima fronteira

Segundo os cientistas, as observações feitas têm aplicação na busca por vida em outros planetas – particularmente em Marte. O subsolo profundo em Chicxulub mostra que grandes impactos geram interfaces geológicas profundas, que favorecem o fluxo de fluido, o que aumenta a diversidade mineral e, portanto, a acessibilidade tanto de nutrientes quanto de energia no subsolo.

"Um número substancial de grandes crateras de impacto em Marte foi preservado desde sua história inicial devido à falta de placas tectônicas", segundo a conclusão do estudo. Embora em contraste com Chicxulub, a crosta marciana seja basáltica, a subsuperfície fraturada e porosa das grandes crateras de impacto em Marte são lugares propícios para focalizar missões de exploração científica em busca de ambientes habitáveis – e até mesmo testar a hipótese da presença de vida em Marte.

Reprodução: Tecmundo
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quarta-feira, 23 de junho de 2021

Projeto de ensino da Biologia para estudantes cegos mostra importância da inovação

Vencedor do Prêmio Shell de Educação Científica, professor carioca tem trajetória inspiradora contada em campanha



Fotos e vídeos comprovadamente facilitam o aprendizado de ciências nos Ensinos Fundamental e Médio, especialmente em disciplinas muito imagéticas, como a Biologia. No caso dos alunos com deficiência visual, a impossibilidade de usar esses recursos pode ser uma limitação. Mas não para o inovador professor carioca Roberto Irineu, que precisava ensinar para duas alunas cegas o funcionamento da membrana plasmática, estrutura que delimita todas as células vivas.

Professor de Biologia de uma tradicional instituição de ensino público do Rio de Janeiro, o Colégio Pedro II, Roberto criou um modelo tridimensional que oferece uma experiência tateável da membrana plasmática no laboratório. Materiais diversos ajudaram a criar o projeto a partir de ilustrações clássicas de livros. As alunas foram muito importantes na elaboração.

“Elas tocavam os materiais e iam dizendo o que estavam reconhecendo. Me diziam também o que poderia ser melhorado esteticamente. Da mesma forma, quais materiais eram os mais adequados a percepção”, conta Roberto.

Batizado como “Reperspectivando a inclusão: da vulnerabilidade ao protagonismo”, o projeto tornou Roberto um dos vencedores na edição 2019 do Prêmio Shell de Educação Científica. A ação reconhece professores das redes públicas dos estados do Rio de Janeiro e do Espírito Santo que desenvolvem metodologias inovadoras para o ensino de Ciências e Matemática.

“Não esperava ganhar. Não imaginávamos que nossa iniciativa ia ter essa extensão toda. Ver o Prêmio Shell de Educação Científica referendando o meu trabalho como educador me trouxe uma realização profissional muito grande”, relata.

Outro fruto da inovação foi despertar o desejo de compartilhar conhecimento e o apreço pela ciência nas duas alunas. Além de dar monitoria do projeto em outras unidades do colégio, elas querem que cada vez mais pessoas se beneficiem.

“As duas alunas ganharam bolsa de iniciação científica. Uma delas propôs levar o projeto para o Instituto Benjamim Constant (RJ), voltado ao ensino de deficientes visuais. Vamos levar a documentação e fazer essa interligação. A ideia é que as meninas apresentem os modelos aos alunos do instituto”, revela Roberto.

Assim como a educação, a disseminação da cultura da inovação é um dos pilares que movem a Shell, que com o prêmio reconhece o papel fundamental dos educadores nessa questão.

“É preciso reconhecer o esforço desse agente fundamental que é o professor. Sabemos como é difícil a jornada dele no Brasil, porque há um baixo índice de interesse pela profissão. O Prêmio visa reconhecer quem atrai o olhar do aluno de maneira inovadora”, pontua Leíse Duarte, assessora de Investimento Social da Shell Brasil.

Leíse ressalta que há muitos heróis da educação como Roberto pelo Brasil. “Temos professores que desenvolvem trabalhos maravilhosos, inclusive no interior. Só precisamos torná-los públicos e encorajar outros professores a desenvolverem projetos. Muitos não têm noção do quão poderoso é o seu trabalho.”

A história de Roberto é tão inspiradora que a Shell o escolheu como um dos protagonistas da campanha Energia que Vem da Gente, que destaca histórias de pessoas por trás dos projetos sociais e negócios da companhia.

A indicação do seu nome para protagonizar a ação veio de Igor Baiense, assessor de Comunicação da empresa e ex-coordenador da enABLE, a rede de afinidade para a inclusão de profissionais com deficiência da Shell. Igor descobriu uma doença degenerativa quando tinha oito anos de idade e contou com o apoio dos amigos, da família e do colégio em que estudou. Para absorver conteúdos imagéticos como os de Biologia, ele desenvolveu métodos próprios.

“Eu criava mapas mentais para interpretar o que estava no papel. Isso me obrigou a desenvolver mecanismos e atalhos para uma forma individual de aprendizado. Iniciativas como a do Roberto podem se alimentar de avanços da tecnologia, que vem sendo aprimorada. Um exemplo é a criação de pulseiras para orientação de pessoas com deficiência visual. Isso pode ajudar no processo de educação, inclusive em sala de aula”, conclui Igor.

Reprodução: Revista Galileu
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terça-feira, 15 de junho de 2021

Novavax: vacina tem mais de 90% de eficácia contra Covid-19


Nesta segunda-feira (14), a farmacêutica americana Novavax divulgou um estudo em que anuncia a eficácia de sua vacina contra a covid-19. Segundo anunciado, o imunizante tem eficácia de mais de 90%, inclusive contra variantes.

O estudo foi realizado com 29.960 voluntários nos Estados Unidos e no México. Em comunicado, o laboratório anunciou que a vacina "demonstrou proteção de 100% contra doenças em níveis moderados e graves, e eficácia de 90,4% no geral". Já contra variantes, o número chegou a 93,2%.

Além disso, a empresa afirmou que a vacina teve 91% de eficácia entre pessoas de alto risco, incluindo idosos com mais de 65 anos ou com comorbidades. A empresa também não informou contra quais variantes o imunizante é mais eficaz.

A vacina Novavax deve ser distribuída em duas doses com intervalo de três semanas. A farmacêutica afirmou ainda que pretende pedir autorização para uso da vacina no início do segundo semestre.

Reprodução: Tecmundo
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segunda-feira, 7 de junho de 2021

As mutações genéticas perigosas ou acidentais que podem mudar o futuro da humanidade.


As novas tecnologias podem já ter introduzido erros no patrimônio genético humano. Quanto tempo eles vão durar? E como podem nos afetar?

He Jiankui parecia nervoso.

Na época, ele era um pesquisador desconhecido que trabalhava na Universidade de Ciência e Tecnologia do Sul, em Shenzhen, na China.

Mas vinha se dedicando a um projeto ultrassecreto nos últimos dois anos, e estava prestes a subir ao palco da Cúpula Internacional sobre Edição do Genoma Humano para anunciar seus resultados.

Havia um burburinho generalizado de expectativa no ar. A plateia olhava ansiosamente. Algumas pessoas começaram a filmar com o celular.

Ele havia feito os primeiros bebês geneticamente modificados da história da humanidade. Após 3,7 bilhões de anos de evolução contínua e sem interferências pela seleção natural, uma forma de vida manipulou com as próprias mãos a biologia inata.

O resultado foram gêmeas que nasceram com cópias alteradas de um gene conhecido como CCR5, que o cientista esperava que as tornassem imunes ao HIV, vírus causador da Aids.

Mas as coisas não eram o que pareciam.

"Fiquei meio que seduzido nos primeiros cinco ou seis minutos, ele parecia muito sincero", diz Hank Greely, professor de direito da Universidade de Stanford, nos EUA, e especialista em ética médica, que assistiu à conferência ao vivo pela internet em novembro de 2018.

"Mas, à medida que ele prosseguia, fiquei cada vez mais desconfiado."

Uma invenção genética

Nos anos que se seguiram, ficou claro que o projeto de He não era tão inocente quanto poderia parecer.

Ele havia infringido leis, falsificado documentos, enganado os pais dos bebês a respeito dos riscos e não havia feito os testes de segurança adequados.

Todo o processo deixou vários especialistas horrorizados — foi descrito como "monstruoso", "amador" e "profundamente perturbador" —, e o responsável agora está na prisão.

No entanto, o maior revés sem dúvida neste caso foram os erros. No fim das contas, as gêmeas, Lulu e Nana, não foram agraciadas com genes perfeitamente editados.

Não só não são necessariamente imunes ao HIV, como também foram acidentalmente dotadas de versões do CCR5 inteiramente inventadas — que provavelmente não existem em nenhum outro genoma humano do planeta.

E essas mudanças são hereditárias — podem ser transmitidas a seus filhos, netos, e assim por diante.

Na verdade, não faltam surpresas nessa área.

De coelhos geneticamente modificados para serem mais magros que inexplicavelmente acabaram com línguas muito mais longas, a bovinos com gene editado para não terem chifres que foram inadvertidamente dotados de um longo trecho de DNA bacteriano em seus genomas (incluindo, ainda por cima, alguns genes que conferem resistência a antibióticos) — a história está repleta de erros e mal-entendidos.

Mais recentemente, pesquisadores do Francis Crick Institute, em Londres, alertaram que editar a genética de embriões humanos pode levar a consequências indesejadas.

Ao analisar dados de experimentos anteriores, eles descobriram que aproximadamente 16% deles apresentavam mutações acidentais que não teriam sido detectadas por meio de testes padrão.

Por que esses erros são tão comuns? Eles podem ser superados? E como podem afetar as futuras gerações?

Pode parecer um problema para o futuro. Afinal, He foi amplamente condenado e bebês geneticamente projetados são ilegais em muitos países — pelo menos por enquanto.

Por anos, Lulu, Nana e um misterioso terceiro bebê — cuja existência só foi confirmada durante o julgamento do cientista — foram as únicas pessoas com genes editados no planeta. Mas isso pode estar prestes a mudar.

Entrou em cena a edição de "células somáticas", uma nova técnica que está sendo desenvolvida atualmente para tratar uma série de doenças devastadoras, desde obscuros distúrbios metabólicos até a principal causa da cegueira infantil.

A tecnologia é vista como um grande avanço no tratamento de alguns dos transtornos hereditários mais intratáveis, assim como de doenças comuns, como o câncer.

"No conjunto global das terapias Crispr [edição de genes], a edição do genoma de células somáticas vai representar uma fração importante", diz Krishanu Saha, bioengenheiro da Universidade de Wisconsin-Madison, nos EUA, que atualmente faz parte de um consórcio que investiga a segurança da técnica.

"Quero dizer, este certamente é o caso agora, se você olhar para onde os testes estão, onde os investimentos estão."

Funciona assim. Em vez de alterar o genoma de uma pessoa enquanto ela é um óvulo fertilizado ou embrião em uma placa de Petri, esse método visa alterar células comuns, como aquelas de órgãos específicos, como o olho.

Isso significa que as mudanças não devem ser herdadas pela próxima geração — mas, como acontece com toda edição de genes, não é tão simples.

"Digamos que estejamos injetando um editor de genoma no cérebro que tem como alvo os neurônios do hipocampo", diz Saha.

"Como podemos nos certificar de que esses editores de genoma não viajem para os órgãos reprodutivos e acabem atingindo um espermatozoide ou óvulo? Assim, esse indivíduo poderia potencialmente passar a edição para seus filhos."

No momento, ainda não se sabe a probabilidade de isso acontecer — mas Saha explica que é algo que eles estão analisando com cuidado, especialmente porque o tratamento parece pronto para se tornar significativamente disponível na próxima década.

Um editor de genes foi injetado em humanos pela primeira vez no ano passado, como parte de um teste clínico histórico da tecnologia.

Se as células reprodutivas acabassem sendo alteradas, "certamente, teríamos indivíduos com novas variantes de genes que poderiam ser potencialmente muito problemáticas", diz Saha, que afirma ter colegas que acham que nunca será possível reduzir o risco a zero — embora ele também tenha colegas que são mais otimistas.

Um experimento fracassado

Mas, primeiro, vamos voltar aos bebês chineses com genes editados, para uma aula sobre o que pode dar errado quando a técnica é usada sem o devido cuidado.

He tinha como objetivo fornecer a eles uma versão do CCR5 que está naturalmente presente em cerca de 1% dos europeus do norte — os asiáticos orientais tendem a ter um tipo diferente.

Esta variante rara não contém 32 pares de letras (ou pares de bases) do código genético.

Portanto, embora a proteína que ela produz normalmente fique na superfície dos glóbulos brancos, as pessoas com essa mutação criam um tipo de proteína atrofiada que não chega à superfície.

Quando esse grupo excepcional de pessoas é exposto ao HIV, o vírus não consegue se agarrar ao CCR5 e entrar furtivamente — consequentemente, elas são imunes.

Este era o objetivo, mas não funcionou dessa maneira.

Em vez disso, Lula e Nana carregam genes CCR5 inteiramente novos. Como de costume, cada bebê tem duas cópias do gene — uma herdada de cada pai —, mas elas não foram editadas de maneira uniforme.

Nana teve acidentalmente um único par de bases extra adicionado a um, e quatro removidos do outro.

Enquanto isso, Lulu herdou uma cópia com 15 pares de bases inadvertidamente deletados, assim como uma versão totalmente inalterada.

"Nunca vimos essas proteínas CCR5 antes e não sabemos sua função no contexto de um ser humano", diz Saha. "Estamos basicamente fazendo esse experimento agora."

No momento, a maior parte da edição de genes envolve o método "Crispr" — uma série de tesouras genéticas desenvolvidas pela primeira vez pelas cientistas Emmanuelle Charpentier e Jennifer A Doudna, ganhadoras do prêmio Nobel, em 2012.

A tecnologia se baseia em uma espécie de sistema imunológico antigo encontrado em um grande número de bactérias.

Quando encontram uma ameaça viral em potencial, elas copiam e colam parte de seu DNA em seu próprio genoma e, em seguida, o utilizam para desenvolver uma tesoura que pode identificar a sequência exata.

Se elas encontrarem com a ameaça novamente, simplesmente a cortam e desativam.

Este é mais ou menos o mesmo processo de edição de células humanas — os cientistas usam uma sequência guia para mostrar ao sistema Crispr onde se vincular e cortar, permitindo atingir certos genes com precisão e cortar segmentos indesejados.

O próprio sistema de reparo da célula remenda o corte, deixando um genoma perfeitamente alterado.

No entanto, isso nem sempre sai conforme o planejado. A confusão com os bebês chineses geneticamente editados ocorreu por causa dos chamados "efeitos fora do alvo", em que o sistema Crispr se vincula a uma sequência que, por acaso, parece semelhante àquela que deveria estar cortando.

É um problema comum: um estudo recente mostrou que a edição de genes causou alterações não intencionais mais da metade das vezes.

Embora acredite-se que os dois genes CCR5 de Nana podem ter sido distorcidos o suficiente para protegê-la do HIV, a única cópia natural de Lulu significa que é provável que ela ainda seja suscetível ao vírus.

Não só o experimento acabou inventando novas mutações — como ele não alterou todas as células. Tanto Lulu quanto Nana têm algumas células que foram editadas e algumas que carregam as versões do CCR5 que herdaram de seus pais.

Ninguém sabe que porcentagem do corpo humano precisa ser convertida ao tipo resistente para fornecer proteção contra o HIV.

Esse "mosaicismo" surge do fato de que é mais fácil editar embriões do que alterar um óvulo recém-fertilizado, que consiste em apenas uma única célula.

Isso significa que nem todo o embrião é necessariamente afetado de maneira uniforme pelas edições — algumas células manterão sua composição genética original, enquanto outras serão alteradas.

Como esse grupo original se divide e se desenvolve em diferentes órgãos e tecidos, essa variação permanece — então, se você tivesse quatro células iniciais, e uma delas tivesse recebido uma mutação CCR5, ela poderia acabar em 25% das células do corpo.

Em 2018, o CCR5 era mais conhecido por sua capacidade de deixar o vírus HIV entrar nas células.

Hoje, há um consenso emergente de que ele tem uma variedade de funções — incluindo no desenvolvimento do cérebro, na recuperação de derrames, na doença de Alzheimer, na propagação de certos tipos de câncer e no resultado da infecção por outros patógenos.

"Não sabemos como as vidas dos bebês serão afetadas", diz Saha, "quão suscetíveis eles serão a vários tipos de doenças infecciosas e o que isso significa em termos da pandemia atual e futuras."

Na verdade, acredita-se que as proteínas CCR5 habituais protegem contra uma variedade de patógenos, como malária, febre do nilo ocidental, encefalite transmitida por carrapatos, febre amarela e vírus respiratórios, como a gripe — sugerindo que He pode ter privado os bebês de uma adaptação útil.

Uma potencial solução

Mas nem tudo é má notícia.

Em primeiro lugar, não é certo que a edição de células somáticas altere necessariamente as células reprodutivas — é apenas uma possibilidade teórica.

Para descobrir se isso está realmente acontecendo, Saha e sua equipe desenvolveram sistemas de gene-repórter em ratos de laboratório, que marcam qualquer célula alterada com uma proteína vermelha fluorescente, permitindo que sejam encontradas no microscópio.

Isso significa que é possível ver visualmente se, ao injetar em um camundongo um editor destinado, digamos, ao cérebro, ele vai acabar afetando seus espermatozoides ou óvulos.

"Vimos muitas células vermelhas no cérebro", diz Saha.

"Até agora, não vimos nada nos órgãos reprodutores, o que é um resultado bom e tranquilizador."

Em segundo lugar, nem toda edição somática precisa acontecer dentro do corpo.

Para alguns distúrbios, como a anemia falciforme, o tecido afetado — no caso, os glóbulos vermelhos — pode ser extraído e tratado fora do corpo, em uma placa de Petri.

Isso significa que o editor sempre encontra apenas as células que estão sendo atacadas, e quase não há risco de mutações serem transmitidas de geração para geração.

Por fim, quaisquer riscos potenciais podem acabar ditando a quem é oferecida a edição de células somáticas, a fim de limitá-la.

Por exemplo, se houver a possibilidade de alterar o DNA hereditário de uma pessoa, a técnica pode só ser oferecida a pacientes que já passaram da idade fértil ou que estão chegando ao fim de suas vidas.

"Em alguns casos, zero provavelmente não é o limite necessário para entrar na clínica", diz Saha, explicando que é provável que muitas pessoas estejam dispostas a sacrificar a chance de um dia terem filhos em troca de melhorar sua qualidade de vida.

Ele acredita que o caminho a seguir é garantir que os pacientes estejam bem informados sobre os riscos antes de concordar com tais procedimentos.
Um experimento intergeracional

Mas digamos que a gente acabe com erros artificiais no patrimônio genético humano. Exatamente o quão permanentes eles poderiam se tornar?

Será que as novas mutações criadas hoje ainda podem ocorrer daqui a 10 mil anos, enquanto os humanos do futuro observam a explosão prevista de Antares em uma supernova tão brilhante quanto a Lua cheia?

De acordo com Greely, que escreveu um livro sobre as implicações do projeto de He, a resposta depende do que as edições fazem e como são herdadas.

"Elas podem simplesmente desaparecer ou serem oprimidas pelo vasto mar de alelos normais e variações genéticas normais", diz.

"Algumas pessoas têm medo de que, se você fizer uma mudança, todos os humanos vão acabar carregando essa mudança. Isso é realmente improvável, a menos que a mudança seja enormemente benéfica."

Esta última hipótese é, claro, uma possibilidade. Quer uma mutação seja gerada por meio de um erro de edição ou erros naturais à medida que o DNA é acondicionado em espermatozoides ou óvulos, eventualmente as mutações são úteis.

Alguns especialistas até sugeriram que os bebês CCR5 podem ter tido seus cérebros inadvertidamente aprimorados.

Acredita-se que a versão mais comum do receptor CCR5 protege as pessoas de vírus pandêmicos — mas também oferece uma porta de entrada para o HIV

O argumento vem de pesquisas que mostram que a versão selvagem do gene que a maioria dos humanos herda — o tipo que os bebês teriam — suprime, na verdade, a "neuroplasticidade" do cérebro, ou a capacidade de crescer e se reorganizar.

Alguns estudos sugerem que as pessoas que não possuem um CCR5 normal podem se recuperar de derrames mais rápido e supostamente se saem melhor na escola, enquanto camundongos sem uma versão funcional desse gene têm uma memória melhor.

No entanto, há algumas situações em que mutações raras podem se espalhar amplamente, sejam úteis ou não.

Veja o caso da doença de Huntington, uma condição angustiante que gradualmente interrompe o funcionamento normal do cérebro, levando à morte.

É incomum para uma doença genética em que mesmo que você tenha uma cópia saudável do gene, você ainda a desenvolverá — o que significa que você pode esperar que acabe desaparecendo.

No entanto, no Lago Maracaibo, no noroeste da Venezuela — na verdade, uma grande enseada do Mar do Caribe —, há uma concentração maior de pessoas com a doença do que em qualquer outra parte do mundo.

As comunidades da região são formadas em sua maioria por pequenas vilas de pescadores e, embora a incidência da doença seja de cerca de uma em cada 37 mil pessoas no resto do mundo, lá mais de 50% dos habitantes de algumas vilas podem ter o risco de desenvolver a doença.

Acredita-se que isso tenha acontecido por duas razões.

Uma é o fato de que a doença de Huntington normalmente se materializa por volta dos 40 anos, ou seja, após a idade em que a maioria das pessoas tem filhos — e, consequentemente, a doença é quase invisível para a evolução, que se preocupa principalmente se um organismo sobreviveu até a idade de reprodução.

O Efeito Fundador pode distorcer a frequência dos genes em uma população e acredita-se que tenha levado à alta prevalência da doença de Huntington no Lago Maracaibo

A segunda é o Efeito Fundador, que distorce a distribuição de genes em pequenas populações, permitindo que os genes incomuns dos "fundadores" — os primeiros membros da comunidade — se propaguem mais amplamente.

Acredita-se que a doença de Huntington no Lago Maracaibo tenha começado com apenas uma mulher, Maria Concepción Soto, que se mudou da Europa para uma aldeia de palafitas na região no início do século 19.

Ela era portadora da mutação mortal que causa a doença, que foi transmitida a mais de 10 gerações de descendentes — abrangendo mais de 14.761 pessoas vivas em 2004.

Se Nana ou Lulu se mudassem para uma área menos povoada com baixa migração, como uma ilha isolada, ou se juntassem a um grupo religioso com regras rígidas sobre casamento interracial, é possível que suas mutações pudessem estabelecer uma prevalência relativamente alta nessa comunidade.

Na China, onde acredita-se que elas vivam, há atualmente altas taxas de migração interna, então é supostamente menos provável que os genes se incorporem.

Outra possibilidade é que os erros genéticos estejam localizados próximos a um traço altamente benéfico no genoma, de modo que sejam herdados juntos — uma situação que permite que mutações neutras ou prejudiciais peguem carona rumo a uma prevalência maior do que merecem.

No entanto, Saha destaca que pode levar muitas gerações para que qualquer padrão na distribuição de erros genéticos se materialize.

"Estamos falando sobre experimentos que estão acontecendo ao longo de centenas de anos, não apenas alguns anos, como estamos acostumados em testes clínicos", diz ele.

"Estou tentando pensar em outro tipo de experimento que fizemos assim, ao longo desse período — a mudança climática é a única que me vem à mente. É uma questão muito grande para nós pensarmos coletivamente."

Há uma solução óbvia — embora não haja garantia de que os humanos com genes editados concordariam com ela, e depende de a pessoa estar ciente de que suas células reprodutivas foram editadas, o que pode não ser o caso daqueles que foram submetidos a uma edição somática para uma doença que se manifesta em outras partes do corpo.

Em vez de permitir que quaisquer mutações artificiais se propaguem, poderíamos simplesmente corrigi-las, usando a mesma técnica que foi usada para criá-las.

"Acho que é uma possibilidade real", diz Greely.

"Ou [se uma pessoa tem uma cópia saudável, como Lulu] você deve ser capaz de usar a seleção de embriões, para se certificar de que sua prole não receba a versão alterada."

Dado o quão pouco sabemos sobre as funções de certos genes em nosso ambiente atual, Saha acredita que devemos ser extremamente cautelosos ao fazer mudanças potencialmente milenares.

"Me surpreendo todos os dias, mas com tantas funções diferentes que os genes têm — tento ser o mais humilde possível em termos de supor que sei tudo o que uma determinada mutação genética faria em uma célula humana", diz ele.

"São genes que estiveram envolvidos em nosso genoma por milhares de anos, se não mais — então, para nós, saber como eles vão funcionar para humanos em contextos variados nos próximos cem anos é realmente um desafio."

Para decidir se uma edição é ética, pode ser que a gente precise entender primeiro em que tipo de mundo ela pode permanecer no futuro.

Reprodução: UOL
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quinta-feira, 3 de junho de 2021

Criatura das profundezas do oceano aparece em praia nos EUA


Semanas depois de uma criatura que normalmente vive em profundidades de mais de 914 metros ter sido surpreendentemente encontrada na praia de Crystal Cove
, na cidade de Newport Beach, na Califórnia, desta vez uma esbelta enguia narceja (Nemichthys scolopaceus) apareceu no domingo (23) em San Clemente, na costa sul do estado americano.

Um homem chamado Matt Glaze viu gaivotas mexendo em algo no mar e decidiu, juntamente com o amigo James Kessler e seus filhos, entrar na água para investigar. “Já vi algumas coisas estranhas, nunca vi isso antes. Este foi um achado interessante. Esse tipo de coisa acontece, você só tem sorte e encontra essas joias de vez em quando”, afirmou Glaze ao The Beach Reporter.

Uma multidão ficou observando a criatura que normalmente vive entre 90 a quase 4.000 metros de profundidade. Jim Serpa, guarda florestal aposentado da Praia Estadual de Doheny, colocou o animal de cerca de 75 centímetros de comprimento em um frasco cheio de álcool. Ele prometeu oferecer a esbelta enguia narceja para o departamento de biologia marinha da San Clemente High School. “Está completamente intacto”, comemorou ele.

O peixe chega a atingir 1,5 m de comprimento e a maioria das espécimes encontradas em museus foram cuspidas por peixes maiores capturados em redes de arrasto. A Nemichthys scolopaceus vive cerca de 10 anos e tem um bico parecido com o de um pássaro, com pontas curvas.

De acordo com a bióloga marinha Julianne Steers, da Beach Ecology Coalition, os dentes do animal são em forma de gancho dispostos em ângulo para trás: “Quando os camarões são colocados na boca, eles ficam presos nos dentes de gancho ao tentar escapar”.

Segundo a Oceana.org, enguias têm mais ossos na coluna vertebral – até 750 – do que qualquer outra espécie. “É importante continuar a estudar esta espécie e outras semelhantes, a fim de determinar tendências populacionais e aprender mais sobre a história de vida das espécies no fundo do mar”, diz o site.Esbelta enguia narceja. Créditos: Leonard Ortiz


A Nemichthys scolopaceus tem uma característica curiosa: seu ânus avançou durante sua evolução e agora está localizado em sua garganta.

Por que criaturas das profundezas do oceano estão aparecendo em praias nos EUA?

“Acho que é principalmente uma coincidência de como as correntes estão trabalhando em nossa costa. Coisas que normalmente se acomodariam no fundo do mar, são apanhadas pela corrente e empurradas para a costa e as encontramos aqui”, explicou Steers.Esbelta enguia narceja. Créditos: Leonard Ortiz

“A enguia narceja vive em oceanos em todo o mundo, nas profundezas onde há temperaturas de água mais frias. A enguia moray é mais comumente vista ao longo da Califórnia”, finalizou.

Reprodução: Olhar digital


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segunda-feira, 31 de maio de 2021

Pesquisa: Células de pessoas deprimidas envelhecem mais rápido

De acordo com estudo, células de pessoas gravemente deprimidas envelhecem em média dois anos antes do normal


Um novo estudo revelou que a depressão pode acelerar o envelhecimento celular e levar a morte prematura. Além disso, já se sabia que esse transtorno é um fator de risco para doenças cardiovasculares, mal de Alzheimer e osteoporose. A pesquisa foi publicada no periódico científico Translational Psychiatry.

Os cientistas partiram da ideia de essas doenças, as quais indivíduos com depressão grave possuem grandes chances de desenvolver, estão ligadas à idade avançada e a riscos de mortalidade precoce. Assim, eles decidiram olhar para o envelhecimento celular para entender o que pode causar essa correlação.

Dessa forma, os pesquisadores passaram a observar as mudanças químicas no DNA que indicam o envelhecimento e o quão rápido elas ocorriam em pessoas deprimidas. Como resultado, eles constataram que as células desses indivíduos envelhecem em média dois anos antes do normal.

Ainda não está claro se a depressão acelera o processo de envelhecimento celular ou se ambos esses processos estão ligados a um terceiro fator. Para entender mais sobre o assunto, é preciso organizar mais estudos acerca do tema, que permanece um tabu para grande parte da sociedade.

Reprodução: VEJA
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segunda-feira, 24 de maio de 2021

Qual é a vacina mais eficaz contra o coronavírus?


Um
artigo publicado pelo jornal científico The Lancet indica que existem ao menos 96 vacinas contra covid-19 em desenvolvimento ao redor do globo. Oito delas já estão em uso. A pergunta de 1 milhão de dólares é: qual é a mais eficaz? A resposta é: depende.

Fatores como a população influenciam nos resultados. Por enquanto, em números absolutos, a maior taxa de eficácia é da Pfizer, criada em parceria com a BioNtech, que atingiu 95% de eficácia, sem efeitos colaterais significativos.


A vacina da Pfizer já está disponível para uso emergencial no Brasil. De acordo com o Ministério da Saúde, todos os estados e o Distrito Federal receberão as doses de maneira proporcional. No entanto, a vacina deve ser utilizada somente nas capitais devido às particularidades de seu armazenamento, que deve ser feito entre -25 °C e -15 °C por, no máximo, 14 dias.

Eficácia das vacinas disponíveis no Brasil

Além da vacina da Pfizer, o Brasil está aplicando doses das vacinas CoronaVac, produzida em parceria com a chinesa Sinovac e Astrazeneca, desenvolvida em parceria com a Universidade de Oxford, no Reino Unido. A vacina da Johnson & Johnson (J&J) também deve começar a ser aplicada em julho no país.

Astrazeneca

A vacina mostrou eficácia de 82,4% com um intervalo de três meses entre as duas aplicações. Ela também pode reduzir em 67% a transmissão do vírus após a administração da primeira dose, segundo ensaios realizados pela Universidade de Oxford. O imunizante demonstrou 76% de proteção após a primeira dose – nível alcançado após 22 dias da imunização.

CoronaVac

A CoronaVac, vacina contra o novo coronavírus produzida pelo Instituto Butantan em parceria com a farmacêutica chinesa Sinovac, tem eficácia geral de 50,38%. Esse percentual, segundo dados do governo brasileiro, refere-se a estudos feitos no país. A eficácia em casos leves de covid-19 foi de 77,96%.

Johnson & Johnson

A vacina de uma só dose da norte-americana J&J tem 72% de efetividade global, evitando 66% dos casos moderados a graves de covid-19, segundo declaração da empresa. Também previne 85% das infecções graves e 100% das hospitalizações e mortes decorrentes da infecção.
Vacinas disponíveis pelo mundo

Moderna

A vacina da farmacêutica americana Moderna é a segunda mais eficaz em termos absolutos, atingindo 94,1% de eficácia na prevenção da covid-19. A vacina também aparenta conseguir evitar que os voluntários fiquem gravemente doentes.

Novavax

A vacina da norte-americana Novavax atingiu 89,3% de eficácia nos ensaios clínicos. Apesar de ter atingido eficácia de 100% contra casos graves da doença causados pela cepa original do novo coronavírus, o imunizante se mostrou pouco eficaz contra a variante sul-africana – um reforço está sendo produzido pelo laboratório.

Sinopharm

A vacina do laboratório chinês Sinopharm, recém-aprovada pela OMS para uso emergencial, tem 86% de eficácia comprovada. Também tem 79% de eficácia na prevenção de casos sintomáticos graves e hospitalizações.

Sputnik V

O imunizante russo Sputnik V, produzido pelo Instituto Gamaleya, tem eficácia geral de 91,6%, de acordo com resultados da fase três de ensaios clínicos publicados na revista The Lancet.

Eficácia é relativa

Segundo o artigo citado no início desta notícia, o entendimento completo da eficácia das vacinas é menos simples do que pode parecer. A eficácia da vacina é geralmente relatada como uma redução do risco relativo (RRR). No entanto, o RRR deve ser visto no contexto do risco de infecção e adoecimento, que varia entre as populações e ao longo do tempo.

Enquanto o RRR considera apenas os participantes que poderiam se beneficiar da vacina, a redução do risco absoluto (ARR) – que é a diferença entre as taxas de ataque com e sem vacina – considera toda a população. Os ARRs tendem a ser ignorados porque fornecem um tamanho de efeito muito menos impressionante do que os RRRs.


O ARR também é utilizado para obter uma estimativa da eficácia da vacina, que é o número necessário para vacinar (NNV). A vacina mais eficaz então, segundo o artigo, seria o imunizante com maior RRR e menor NNV – que, no caso das vacinas analisadas, seria a da Moderna.

Reprodução: Tecmundo
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quarta-feira, 19 de maio de 2021

Estudante de biologia captura peixe com parasita no lugar da língua

Crustáceo é conhecido popularmente como peixe-comedor-de-língua. A espécie fotografada pelo aluno ainda era desconhecida



Um estudante de biologia marinha da Cidade do Cabo, capital da África do Sul, fotografou um peixe com um parasita no lugar da língua. Nada muito tenebroso para um aluno da área. No entanto, ao enviar o clique a um professor de zoologia veio a surpresa: Don Marx, 27, foi informado de que a espécie na boca do hospedeiro ainda era desconhecida pela ciência.


O parasita é popularmente conhecido como peixe-comedor-de-língua. Mas, de peixe não tem nada. Trata-se de um crustáceo, que começa a vida como macho, à deriva no oceano. Até que identifique uma boa oportunidade para colocar o plano de simbiose em prática, confome Marx explicou no Facebook, em texto compartilhado com a foto abaixo.


"Eles encontram um peixe hospedeiro e entram pelas guelras", explicou, "se prendem aos arcos das guelras, até que tenham idade suficiente para mudar para o gênero feminino."

E é como fêmea que a situação fica um tanto, digamos, visceral: "Ela se move para a língua, onde morde e interrompe a circulação sanguínea, fazendo com que se desintegre."

Todo esse esforço tem uma recompensa. O parasita simplesmente substitui a função da língua do peixe e sobrevive do sangue e da mucosa do hospedeiro, ricos em nutrientes.

Marx ressalta que a perda de sangue é insignificante para o peixe, que não sofre nenhum outro dano — com exceção de uma língua decepada em uma das etapas do processo. "O piolho morre quando o peixe morre, então não é vantagem evolutiva o parasita matar o hospedeiro", acrescentou. "Portanto, para que ambas as espécies completem seus ciclos de vida, um relacionamento saudável é mantido."

Em entrevista ao tabloide Daily Mail, o estudante conta que a biologia e as pescarias que realiza desde jovem o colocaram frente a frente com muito parasitas marinhos. "Mas, nada poderia realmente me preparar para o momento em que abri a boca do peixe e vi um alienígena de olhos azuis e bigode me encarando", brincou.

Marx fisgou a dupla durante visita ao Cabo das Agulhas, no extremo sul do continente africano. Segundo ele, o crustáceo comedor de língua recém-catalogado usa exclusivamente a espécie de peixe da foto, que o estudante se refere pelo termo "carpinteiro". Aparentemente, cada uma das 280 espécie desses parasitas identificadas até agora possuem como alvo apenas um tipo de hospedeiro.

"Quando nos permitimos desacelerar e olhar ao nosso redor, a natureza revela toda a magia dela para nós", concluiu o estudante. Uma magia em estado profundamente bruto, quando analisada sob a perspectiva humana...

Reprodução: R7
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