No final do ano passado, 10 pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), em conjunto com pesquisadores de outras Unidades da USP e universidades do estado*, resolveram montar uma equipe para participar da International Genetically Engineered Machine (iGEM ), competição internacional que reúne estudantes de graduação e pós-graduação de vários países do mundo para apresentar projetos relacionados à biologia sintética, atualmente uma das mais promissoras áreas de estudos para jovens pesquisadores.
Para participar da competição, é preciso que se desenvolva um projeto de pesquisa e, com isso em mente, a equipe em questão uniu seu prévio conhecimento com uma boa dose de criatividade para criar uma no
va ferramenta capaz de diagnosticar a doença renal crônica.
Contextualização do projeto
O panorama geral para o tratamento de hemodiálise ** no Brasil é de escassez. Atualmente, o país conta com 651 unidades para essa finalidade e, de acordo com dados da Sociedade Brasileira de Nefrologia, no ano de 2012, cerca de 100 mil pacientes utilizaram a terapia.
Diante desse quadro, a equipe de estudantes pensou na criação de um biodetector capaz de identificar precocemente problemas renais, evitando assim a evolução da doença para estágios críticos. “Um dos motivos pelos quais isso ocorre é que os exames existentes atualmente são baseados em moléculas biomarcadoras que só começam a apresentar alterações em sua concentração quando as doenças renais já se encontram em estágio avançado”, explica o estudante de graduação do curso de Ciências Físicas e Biomoleculares do IFSC/USP, Danilo Zampronio.
Atualmente, o principal teste utilizado mede a concentração da proteína Creatinina presente na urina e no sangue. No entanto, nos exames disponíveis até o momento, essa alteração suspeita só é identificada quando o rim já está comprometido, impedindo, portanto, uma reversão no quadro do paciente.
A proposta inovadora
A equipe em questão sugere outro biomarcador já descrito na literatura, para identificação da insuficiência renal crônica, a Cistatina C, proteína que tem sua concentração dependente da alteração da taxa de filtração glomerular. A proposta final dos pesquisadores é coletar amostras de sangue e nelas identificar a concentração dessa proteína. “A Creatinina, biomarcador utilizado atualmente para esse tipo de diagnóstico, apresenta alteração quando a lesão já está instalada, além de depender de alguns fatores, como sexo, idade, gênero, tipo de alimentação etc. Já a Cistatina C não sofre interferências desse tipo e, por ser um biomarcador mais precoce à evolução da doença, permite o diagnóstico antecipado em relação à Creatinina”, explica Raissa Ferreira Gutierrez, estudante de pós-graduação do IFSC-USP e também membro da equipe participante do iGEM 2014.
Na metodologia proposta pelos pesquisadores, os exames, além de muito rápidos, dispensam equipamentos sofisticados. “O intuito é que esse exame possa ser levado a qualquer lugar do país e/ou do mundo. Atualmente, já existem laboratórios que fazem a medição de Cistatina C, porém adaptados àquele já realizado com a Creatinina”, explica outra integrante da equipe e estudante de mestrado de Física Aplicada à Biomolecular do IFSC/USP, Laís Ribovski.
O destaque- e característica inédita- do projeto relaciona-se ao tipo de “equipamento” que será utilizado: uma Bacilus subtilis, bactéria encontrada com facilidade no meio natural e onde serão depositadas as amostras de sangue em análise. Algo como uma mudança de cor na bactéria poderá ser a pista para identificar a presença de Cistatina C. “Depois de produzirmos a Bacilus geneticamente modificada, basta replicá-la e utilizá-la como o instrumento para quantificação da Cistatina C”, explica o mestrando em Física Aplicada à Biomolecular do IFSC/USP, Bruno Ono.
Para mudar de cor, por exemplo, a Bacilus deverá ser geneticamente modificada, o que se enquadra exatamente em uma das características da Biologia Sintética, que é a manipulação de organismos vivos para um propósito específico.
Colaborações e parcerias
Além da vasta troca ideias entre todos os integrantes da equipe, os pesquisadores contam com infraestrutura para realização dos experimentos necessários para conclusão do projeto, cedida por alguns docentes do próprio IFSC/USP, além da colaboração de algumas empresas tecnológicas. “Nosso projeto já passou por várias reformulações. O próximo passo é ir ao laboratório e ‘colocar a mão na massa’ para concluir as diversas etapas que ainda temos pela frente”, conta Danilo.
Entre as etapas mencionadas pelo estudante, estão: construção do circuito genético, caracterização do circuito, ou seja, o entendimento detalhado de seu funcionamento, inserção do circuito na Bacilus subtilis e testes do circuito depois de pronto. Além do que se refere à pesquisa em si, a equipe deverá cumprir outros objetivos exigidos pelos organizadores do iGEM, como a confecção de relatórios, construção de uma página de divulgação, além da preocupação com a parte social do projeto. “Um dos pré-requisitos do iGEM é criar uma forma de interação com a sociedade, ou seja, ele [o projeto] deverá ser divulgado a toda comunidade para que se entenda sua relevância”, explica a mestranda em Física Aplicada à Biomolecular e membro da equipe, Paola Lanzoni.
Sobre as expectativas para o iGEM 2014
Todos os entrevistados da equipe são unânimes em afirmar que a maior expectativa para competição é o aprendizado e conhecimento que serão adquiridos. “Mal começamos a montar o projeto e já aprendi incontáveis coisas novas! Além da parte científica, já tive que aprender a editar vídeos, mobilizar pessoas, fazer propostas de investimento, procurar patrocínios”, relembra Danilo.
Bruno assume outra expectativa: a possibilidade de trazer coisas novas e boas para o Brasil. “Iremos conversar com muitas pessoas, teremos contato com muitas ideias diferentes. Por que não tentar trazê-las ao nosso Instituto?”, conta.
Raissa diz que, por se tratar de um curso muito novo, a graduação em Ciências Físicas e Biomoleculares é ainda desconhecida para muitas pessoas e essa pode ser uma ótima oportunidade para dar conhecimento ao curso. “Essa competição é a cara do nosso curso”, afirma.
Já Paola acredita que o mais interessante do iGEM é a aplicação do que é- e foi- visto durante a graduação. “Todas as técnicas que iremos utilizar na competição foram aprendidas durante o curso e não tivemos, ainda, oportunidade de colocá-las em prática”.
Outro ponto mencionado pelos participantes diz respeito à interação positiva entre os diferentes grupos de pesquisa do Instituto. “Nesse projeto, estamos interagindo o tempo todo com as diversas áreas do conhecimento, tornando a pesquisa realmente interdisciplinar”, afirma Laís.
Além da empolgação com o projeto de pesquisa em si, os competidores também se entusiasmam com o foco no empreendedorismo e com a chance de, realmente, trazerem a pesquisa até a sociedade. Com tantas janelas que se abrem com a participação no iGEM, eles esperam estimular e entusiasmar estudantes de outros lugares. E, claro, voltar do iGEM 2014 com um prêmio em mãos também será um bônus que nenhum dos pesquisadores se incomodará em receber.
*Também fazem parte da equipe estudantes do Instituto de Arquitetura e Urbanismo (IAU/USP), USP campus São Paulo, USP campus Ribeirão Preto, Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e Universidade Estadual Paulista (Unesp)
**Tratamento que consiste na remoção do líquido e substâncias tóxicas do sangue como se fosse um rim artificial. Fonte: Wikipedia
Assessoria de Comunicação
