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5 de dezembro de 2011

O bom relacionamento entre física e biologia

Para o biofísico, o mundo microscópico é matéria-prima e, por mais misterioso que pareça, é, além disso, fascinante e esconde segredos que, se desvendados, podem curar graves enfermidades, incluindo o câncer.

Ana_Paula-2A biofísica, como o próprio nome nos induz a pensar- corretamente, inclusive- é a mistura de biologia e física. Mas, antes de discorrer com mais detalhes sobre essa área do conhecimento, é preciso desfazer um equívoco: não se trata de uma profissão, mas um ramo de atuação de físicos ou biólogos.

Mas, nem tudo o que envolve a biologia, na física, é considerado biofísica. Esta, contudo, dependendo de qual profissional lhe direciona o olhar, terá significados diferentes. “Para o biólogo, ela está muito relacionada à fisiologia. É estudar como as coisas funcionam dentro do organismo, seja ele uma planta ou animal. Já o físico utiliza-se de ferramentas e métodos físicos para ‘observar’ e entender a biologia em nível molecular”, explica a docente do Grupo de Biofísica Molecular, do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), Ana Paula Ulian de Araújo.

A ligação entre física e biologia parece algo improvável aos mais leigos. Mas, além de bem-sucedida, ela já é presente no mundo da ciência há séculos. Absorção óptica, utilizada, por exemplo, para dosagem de proteínas, ou a eletroforese, que separa proteínas em um gel, aplicando uma diferença de potencial, são algumas das técnicas mais simples utilizadas por biofísicos (e bioquímicos) e que exemplificam a união entre física e biologia. “A Biofísica estuda os fenômenos biológicos, não só com uma visão mais física, mas utilizando instrumentos físicos, permitindo observar detalhes que não seriam possíveis de outra maneira”, afirma a docente.

Quando o micro atinge o macro

Ao utilizar sofisticados instrumentos, a maior parte deles trazendo informações em nível molecular, os biofísicos colaboram com a pesquisa básica, que pode florescer em aplicações nos mais variados campos. A biofísica funciona como o alicerce para o desenvolvimento de estudos conhecidos e relacionadas ao cotidiano de todas as pessoas.

Por técnicas biofísicas, é possível estudar-se efeitos de radiação emitidos por aparelhos celulares, produzir camundongos transgênicos e encontrar plantas com potenciais terapêuticos. “É difícil pensar na essência da biofísica como um trabalho mais popular, mas sempre nos utilizamos de suas técnicas para realização de trabalhos relevantes”, conta Ana Paula.

Biofísicos, geralmente, trabalham com pesquisas acadêmicas. Mas, indústrias farmacêuticas e de biotecnologia tem aberto muitas portas para esse nicho de pesquisadores. Quando se pensa no acesso de um medicamento dentro da célula, alguns passos e estudos relacionados à caracterização de proteínas* e a interação de proteínas com lipídeos são essenciais e tais procedimentos são rotina para pesquisadores dessa área.

A universidade no mundo micro

Ana_PaulaAna Paula, que é bióloga, já trabalhou- e ainda trabalha- em pesquisas básicas, tendo a biofísica como base. Atualmente, destaca dois importantes projetos com os quais colabora: o primeiro trata dos estudos de uma proteína (proteína inativadora de ribossomos), produzida em determinadas plantas, que é tóxica em baixíssimas concentrações. “Fizemos um trabalho inicial de caracterização dessa proteína”.

A segunda vertente desses estudos refere-se ao trânsito da proteína dentro da célula. “A proteína, produzida na célula de uma planta, pode ser tóxica à célula de um mamífero- que a tenha ingerido. Como essa toxina entra na célula e, em termos de toxidade, qual será seu destino final? Essas são algumas das perguntas que as pesquisas de Ana Paula buscam responder, sempre com o auxílio da biofísica, é claro. Depois de devidamente estudada e tendo seus “mistérios” desvendados, essa toxidade poderá ser direcionada ao combate de células tumorais, por exemplo. “Com a Nanocore, uma empresa de biotecnologia brasileira, temos trabalhado com a utilização dessa proteína em formulações farmacêuticas para aplicação em certos tipos de câncer superficial, como o de pele”.

Ana_Paula-1O segundo estudo, envolvendo outros docentes do IFSC, Richard Charles Garratt e Ricardo De Marco, é direcionado ao estudo de uma proteína humana, chamada septina. Ela aparece em diversos organismos, desde leveduras até animais, incluindo seres humanos. Sua função é desconhecida, embora se saiba que ela possui um papel na divisão celular. “As septinas já se mostraram presentes no cérebro de pessoas que sofrem da doença de Alzheimer. Nossas pesquisas, que trabalham com essa proteína in vitro, buscam entender, começando pelos seres mais primitivos, o papel das septinas”, explica Ana Paula que, atualmente, tem estudado uma septina encontrada em algas, além das humanas. O entendimento sobre elas- septinas- pode trazer informações interessantes, e que contribuam para o entendimento das doenças com as quais estão relacionadas.

A biofísica na física

No IFSC/USP, especificamente, o corpo docente inter e multidisciplinar trabalha com diversas vertentes. “Temos um grupo muito heterogêneo de professores, como químicos, cientistas moleculares, biólogos, engenheiros e, obviamente, físicos. Todos têm um tema comum de trabalho, o qual envolve proteínas e outras macromoléculas biológicas. Trabalhamos com proteínas de interesse biotecnológico ou como fármacos, fazendo a sua produção, caracterização, estudos estruturais e de aplicação, em geral”, conta.

Essa multidisciplinaridade permite que novas técnicas sejam trazidas e as antigas sejam, continuamente, aprimoradas. E, para aqueles interessados em trabalhar nessa área, não há segredo: a afinidade com a física e a biologia é condição si ne qua non. Afinal, aventurar-se no desconhecido pode ser uma tarefa difícil, mas os resultados, certamente, são compensatórios ou, no mínimo, muito interessantes.

*extrair da proteína da fonte onde é produzida e análise de sua estrutura, para definir características de comportamento, estabilidade etc.

Assessoria de Comunicação

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Instituto de Física de São Carlos - IFSC Universidade de São Paulo - USP
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