Em 2009, a FAPESP estabeleceu por três anos um acordo de cooperação com os Conselhos de Pesquisa do Reino Unido (RCUK, na sigla em inglês para Research Councils UK), tendo em vista apoiar o desenvolvimento de projetos de pesquisa cooperativos propostos por pesquisadores britânicos e brasileiros associados, fortalecendo os laços internacionais de pesquisa entre Brasil e Reino Unido.
As propostas podem ser enviadas em qualquer período do ano e devem ser submetidas diretamente aos RCUK, aos cuidados do Conselho de Pesquisa da área em questão, ou seja, os projetos são julgados pelos ingleses. Foi por essa razão que os pesquisadores brasileiros Igor Polikarpov (IFSC-USP), Eduardo Ribeiro de Azevedo (IFSC-USP), Sandro José de Souza (Ludwig Institute for Cancer Research) e Wanius José Garcia da Silva (UFABC) encararam a aprovação de sua proposta como uma honra e, de certa forma, uma surpresa. “O Reino Unido tem uma taxa muito pequena de aprovação de projetos, aprovando apenas 10% das propostas, enquanto o Brasil aprova quase metade. Ter sido aprovado em segundo lugar foi uma grande satisfação”, comenta Polikarpov, coordenador do projeto.
A proposta brasileira, enviada ao BBSRC (Biotechnology and Biological Sciences Research Council) em outubro do ano passado, resume-se em uma nova abordagem de investigação de enzimas do bagaço da cana-de-açúcar, pesquisa a qual se complementa uma proposta inglesa, liderada pelo Professor Neil Bruce da Universidade de York, que também investiga enzimas, mas tomando como objeto de pesquisa um produto parecido com o feno.
A idéia central deste projeto de pesquisa é encontrar novas enzimas capazes de degradar biomassa para aplicação em processos de produção de combustível e energia elétrica, em substituição às formas convencionais derivadas do petróleo.
Segundo Polikarpov, o ser humano tem a capacidade de cultivar, atualmente, apenas 1% dos micro-organismos do Universo, ou seja, 99% destes micro-organismos não podem ser apreendidos, são perdidos e morrem. Por essa razão, o procedimento mais comum é estabelecer um conjunto destes micro-organismos, sem caracterizá-los e distingui-los, e sequenciar seu DNA – a chamada atitude “metagenômica”.
Entretanto, esta técnica se revela pouco eficiente quando o caso não é estudar todos os genes, mas sim enzimas específicas, e, como é o caso desta pesquisa específica, enzimas que os micro-organismos secretam. “Os micro-organismos não conseguem transferir biomassa para dentro das células, podendo no máximo convertê-la em açúcar para energizar a célula, então essas proteínas que investigamos são excretadas para fora da célula”, explica o pesquisador. Assim, no genoma das células, há apenas cerca de 5% de enzimas que de fato interessam aos pesquisadores.
A inovação do projeto é o desenvolvimento de uma tecnologia que permite uma marcação mais exata de enzimas extracelulares, que estão fora da célula. O segredo é a exploração de um mecanismo de afinidade proteica que não atravessa membranas biológicas e, por isso, apenas acessa e marca proteínas extracelulares. “Com essa marcação, nós podemos ‘purificar’ parcialmente enzimas, ou seja, enriquecer a concentração das enzimas naquilo que você está extraindo da biomassa, neste caso a lignocelulose (princípio do bioetanol) e a cultura microbiana, e sequenciar pequenos pedaços destas proteínas – o que chamamos de procedimento proteômico”, confirma Polikarpov.
Desta forma, comparando as informações genômicas com as informações proteômicas, é possível caracterizar cada enzima de acordo com suas funções e encontrar com maior facilidade aquelas que se procura para sequenciar, sem precisar analisar um enorme conjunto de micro-organismos, do qual 95% será inútil. Com estes procedimentos, é possível analisar as enzimas secretadas durante o processo de degradação da biomassa, ocorrido na hidrólise deste bagaço – quebra de um molécula através da água -, reação que ocorre nas chamadas “biorrefinarias”, considerada um grande potencial para a substituição do petróleo na produção de combustível e energia elétrica, por exemplo.
A grande vantagem do desenvolvimento desta pesquisa é a possibilidade de contribuir com o sucesso dessas biorrefinarias a longo prazo, barateando seu custo. A configuração atual das biorrefinarias requer o uso de ácido e de explosões de vapor para tratar a lignocelulose, o que é pouco eficiente e depende de energia elétrica, além de custar muito caro. Isso ocorria porque o processo de degradação da lignocelulose dependia justamente daquela pequena porcentagem de micro-organismos que os cientistas conseguiam caracterizar. Daí a grande importância de descobrir e identificar novas enzimas que degradem biomassa e contribuam para um maior entendimento deste processo, gerando novas atividades de pesquisa e aplicações industriais.
Assim, o financiamento desta pesquisa surge no momento certo, não apenas para suprir as necessidades da academia, mas para contribuir com a tendência dos desenvolvimentos de fontes alternativas de energia, o que se revela, a cada dia, como uma urgência mundial e ainda apresenta muitos desafios e potencialidades a serem explorados.
Assessoria de Comunicação
Data: 20 de abril
