Enquanto para muitas pessoas, o termo “Biologia sintética” é ainda desconhecido, a aluna do 4º ano do curso de Ciências Físicas e Biomoleculares do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), Monique Freitas, já recebe prêmios por sua pesquisa realizada nessa promissora área da Biologia.
Tudo começou em 2011, quando Monique se inscreveu no programa Ciência sem Fronteiras e foi selecionada para, no ano seguinte, ser estudante da Boston University (EUA) pelo período de um ano letivo.
Antes mesmo de embarcar para Boston, Monique já havia ouvido falar da International Genetically Engineered Machine (iGEM), competição internacional de engenharia de sistemas biológicos, que reúne equipes de estudantes de graduação e pós-graduação de diversos países do mundo para apresentar suas pesquisas.
Com o intuito de participar da iGEM e se interar melhor sobre os estudos relacionados à biologia sintética, já em Boston, durante as férias de verão estadunidenses, que duram cerca de três meses (entre junho e agosto), a estudante procurou um laboratório na própria universidade que tivesse pesquisas nessa área. “Entrei em contato com um professor e manifestei meu interesse em participar da competição, e foi quando ele me deu oportunidade de estagiar no laboratório de biologia sintética da Boston University. Isso foi, mais ou menos, em abril”, relembra Monique.
Um mês depois, ela e mais um colega, o estadunidense Shawn Jin, formaram a equipe que participaria da iGEM, para desenvolver o projeto que, no futuro, seria um dos maiores destaques da competição.
A biologia sintética
Sendo considerada uma área recente de estudos, a biologia sintética tem como principal objetivo criar formas de vida artificiais a partir de elementos naturais. Na engenharia genética clássica, o procedimento padrão para criação de organismos que desempenhem novas funções ocorre da seguinte maneira: escolhe-se uma sequência de DNA já existente, por exemplo, a de uma bactéria. Uma parte do DNA da bactéria é retirada e substituída por uma parte de DNA de outro organismo. Nesse caso, a bactéria servirá de intermediária para produzir alguma substância.
A biologia sintética se utiliza dos mesmos procedimentos, mas vai um pouco além. Nesse caso, não serão “misturas” de DNAs de apenas dois organismos, mas partes de DNA de diversos organismos, unidas para originar um completamente novo e capaz de muitas tarefas, como, por exemplo, o desenvolvimento de novos métodos de detecção de antibióticos no leite, métodos alternativos, sustentáveis e mais baratos para o tingimento de jeans e ferramentas biológicas modernas para cura da tuberculose *.
A criação dos estudantes
Durante três meses, Monique e Shawn realizaram uma maratona de estudos para montar a pesquisa que apresentariam no iGEM. “Foi um período de estudos muito intenso e também de muito aprendizado. Durante minha iniciação científica no IFSC, eu havia trabalhado com nanotecnologia, sob a orientação do professor Valtencir Zucolotto, e nos EUA comecei a trabalhar com pesquisas relacionadas à biologia molecular, diferente daquilo que eu já estava mais familiarizada, portanto”, conta a estudante.
A pesquisa dos estudantes teve como foco o desenvolvimento de ferramentas que possibilitem um rápido mapeamento dos três pilares básicos da pesquisa da biologia sintética: a criação de novas e diferentes sequências de DNA para construção de circuitos genéticos, a caracterização dos novos circuitos e, finalmente, a disponibilização das informações para outros pesquisadores da área. “Nosso trabalho mais intenso foi na primeira parte, que possibilitaria a otimização dos trabalhos realizados nessa área”, explica.
Em mais detalhes, o que Monique e Shawn fizeram foi introduzir uma técnica, descrita em um paper alemão , conhecida como Clonagem modular. A técnica tem diversas vantagens quando comparada às usualmente utilizadas, como diminuir expressivamente o tempo para junção das partes de DNA de organismos diferentes.
O reconhecimento
Passados quatro meses após o início de seu estágio no laboratório de biologia sintética, chegou a hora da primeira fase da competição. Nessa fase, as apresentações orais e de pôsteres são feitas por região, e a equipe de Monique apresentou seu projeto na competição regional do Leste dos EUA. “Todos apresentam seus projetos e, posteriormente, são entregues medalhas de acordo com o desempenho de cada equipe, permitindo o avanço para segunda fase da competição, na qual equipes do mundo inteiro participam”, conta Monique.
Foi na primeira fase, portanto, que o projeto de Monique obteve destaque, e a equipe da pesquisadora brasileira foi uma das que conquistou medalha de ouro na competição, deixando para trás equipes formadas por estudantes de instituições como Yale University e Johns Hopkins University. “Nosso intuito em participar da iGEM era muito mais para aprender do que para contribuir com algo, pois os jurados só selecionam trabalhos que consideram de importante visibilidade para toda comunidade. Foi uma grande surpresa, pois nosso time tinha muitas limitações, a começar pelo número de participantes. O time do MIT**, por exemplo, era formado por 20 estudantes”, relembra Monique.
O ineditismo do trabalho de Monique aliado ao fato de a estudante ter criado uma metodologia universal para o mapeamento de trabalhos de biologia sintética foram os principais fatores que levaram à sua vitória na primeira fase do iGEM. “Uma das principais características da competição é a apresentação de projetos com forte aplicação. No entanto, dentro das limitações que tínhamos, e com uma equipe formada por apenas duas pessoas, decidimos não ousar demais em nosso projeto. Por isso ficamos tão surpresos com a repercussão que ele teve”, conta. “Todos os trabalhos são muito bem desenvolvidos e a parte científica não é deixada de lado. Por exemplo, tivemos que deixar documentado na internet o ‘passo a passo’ de todo nosso trabalho e, inclusive, o nosso caderno de laboratório disponibilizado, para que a veracidade dos experimentos pudesse ser constatada “.
Depois de avançar para fase final do iGEM, realizada no MIT, Monique teve a oportunidade de conhecer pesquisas apresentadas por estudantes do mundo inteiro. Embora nessa etapa não tenha sido contemplada com prêmios, como na primeira fase, ela teve a oportunidade de conhecer trabalhos considerados por ela incríveis. “É surpreendente ver tanta gente na graduação ou na pós-graduação desenvolvendo coisas tão impactantes, tudo iniciativas dos próprios alunos, contando com o apoio de outros grupos de pesquisa. Todos se doam e se engajam muito”, conta Monique.
O papel do IFSC
Monique afirma que a participação no iGEM foi importante por vários motivos e, entre eles, para que ela fosse capaz de entender a relevância de toda aprendizagem adquirida no IFSC e, além disso, ter a chance de receber um feedback de especialistas sobre o trabalho que ela desenvolveu. “Você volta com um novo olhar e com novas ideias para sua pesquisa. A troca de ideias com outras pessoas também é muito importante! Ter contato com novos projetos, ver como surgiram ideias, conhecer pessoas do mundo todo que fazem ciência, tudo isso é maravilhoso”.
Monique também diz que, tanto na competição quanto no período de um ano letivo em que estudou na Boston University, todos os conhecimentos adquiridos previamente no IFSC foram essenciais para que ela tirasse o máximo proveito do intercâmbio. “Muitas vezes, ficamos muito presos às demandas do curso, e nos esquecemos de ver as partes boas, como as habilidades que desenvolvemos e o conhecimento tão abrangente que conseguimos adquirir aqui”, conta. “Chegar lá e ver que você tem base para lidar com os novos desafios é algo muito bom, voltei ainda mais apaixonada pelo curso”.
O futuro
Prestes a concluir sua graduação, Monique, desde agosto, é estagiária da empresa Braskem (Campinas-SP) na área de biologia sintética. Para ela, essa também está sendo uma grande chance de ter o contato com a parte aplicada do curso de Ciências Físicas e Biomoleculares.
No que se refere aos estudos 
no exterior, ela conta que já se inscreveu para pós-graduação em algumas universidades estadunidenses, mas afirma que, caso seja aceita em alguma delas, pretende voltar ao Brasil depois de finalizá-la, para trazer ao país os conhecimentos adquiridos. “No Brasil, a área de biologia sintética é ainda muito recente. Então, quero aprender bastante lá para poder trazer tudo para cá, no futuro. Se minha rápida experiência de alguns meses já foi capaz de me ensinar tanto, imagine em quatro anos, que é o período que dura a pós-graduação?”.
Monique faz questão de prestar diversos agradecimentos aos docentes e funcionários do IFSC que a ajudaram durante todo processo de inscrição para o Ciência sem Fronteiras, desde a parte burocrática da documentação até as cartas de recomendação.
Para que outros alunos do Instituto se interem sobre o assunto (tanto sobre o intercâmbio quanto sobre a própria área de biologia sintética), Monique e estudantes de outras Unidades da USP realizarão um encontro no próximo dia 14 de dezembro para compartilhar experiências e conhecimentos sobre esses tópicos principais.
Ela conta que já existe um grupo de alunos no IFSC e da USP, em geral, articulando-se para participar da iGEM de 2014. Para os interessados em saber mais sobre o encontro e sobre a experiência de Monique, ela deixa seu contato: monique.freitas@usp.br
Para assistir à apresentação de Monique para PUB-Boston, clique aqui.
* os trabalhos vencedores na etapa final do iGEM 2012 apresentaram esses projetos
** Massachusetts Institute of Technology (EUA)
Assessoria de Comunicação
