Opinião

Prémio Nobel da Química 2020

As cientistas que descobriram como reescrever o código da vida

Emmanuelle Charpentier e a Jennifer Doudna

Emmanuelle Charpentier e a Jennifer Doudna

Nobel Media Nicklas Elmehed

Este ano, o Prémio Nobel da Química foi atribuído a Emmanuelle Charpentier e a Jennifer Doudna pelo "desenvolvimento de um método de edição do genoma", denominado CRISPR/Cas9. Em menos de uma década, o sistema CRISPR/Cas9 revolucionou o mundo científico, tecnológico e industrial de um modo sem precedentes desde a origem da engenharia genética. O uso generalizado desta técnica por investigadores de várias áreas científicas em todo o mundo tem sido fundamental para responder a inúmeras questões tanto em Biologia como em Medicina.

A alteração do genoma dos seres vivos tem sido uma área de crescente interesse e desenvolvimento ao longo das últimas décadas. Apesar de existirem outros métodos sofisticados que alteram de forma mais ou menos precisa o genoma dos seres vivos, o mecanismo de edição genética do CRISPR/Cas9 é radicalmente diferente dos seus antecessores. Este provou ser o mais eficiente, específico, versátil e fácil de desenhar e utilizar até à data – capaz de reescrever o código genético em apenas poucas semanas.

A história de como foi descoberto este sistema de edição do genoma pode ser lida no comunicado de imprensa da Fundação Nobel. Resumidamente, enquanto investigava uma das bactérias mais infeciosas em humanos, Emmanuelle Charpentier, microbiologista francesa, descobriu uma molécula chamada tracrRNA pertencente ao sistema imunitário das bactérias, capaz de as proteger de vírus patogénicos. Este sistema incorpora no genoma bacteriano sequências semelhantes às encontradas nos vírus com os quais entraram em contacto. Assim, quando um vírus tenta infetar uma bactéria injetando o seu próprio genoma, este é reconhecido e destruído por proteínas que atuam como uma espécie de tesoura molecular. No mesmo ano desta descoberta, Emmanuelle Charpentier inicia uma colaboração com Jennifer  Doudna, investigadora norte-americana especialista noutro fenómeno generalizado na natureza – chamado RNA de interferência – capaz de interferir com a expressão de genes específicos, incluindo os de alguns agentes infeciosos. As duas investigadoras uniram esforços para demonstrar que este sistema, capaz de reconhecer e cortar o DNA dos vírus, poderia também ser utilizado para cortar qualquer outra molécula de DNA num local predefinido.

A atribuição deste prémio Nobel faz-nos também refletir sobre três aspetos sociais importantes. O primeiro é a perspetiva de igualdade de género na ciência. Dos mais de 160 prémios Nobel da Química atribuídos até à data, apenas sete foram atribuídos a mulheres, sendo esta apenas a terceira vez que é atribuído exclusivamente a mulheres – as primeiras foram Marie Curie em 1911 e Dorothy Crowfoot Hodgkin em 1964. A filha de Marie Curie, Irène Joliot-Curie (1935), Ada E. Yonath (2009) e Frances H. Arnold (2018) foram copremiadas na companhia de homens. Lembremo-nos que os números de mulheres em cursos de ciência são muito superiores ao número de homens, no entanto estas atingem muito menos posições de topo. Acreditamos, portanto, que este prémio faz justiça à enorme contribuição das mulheres para o conhecimento científico e tecnológico atual, e estabelece um precedente importante para jovens investigadoras em todo o mundo.

O segundo aspeto que esta descoberta realça é a crescente ligação entre a ciência básica e a indústria. Desde a descoberta do sistema CRISPR/Cas9 em 2012 uma corrida frenética e uma batalha legal pelos direitos de patente irrompeu. Os próprios investigadores criaram empresas e venderam os direitos de utilização desta nova tecnologia, entrando em conflito com outros investigadores por causa dos direitos de patente. Este novo perfil do cientista empresário é cada vez mais comum e os resultados desta mudança de perfil podem não ser triviais para o desenvolvimento e a imagem social da ciência. Esta mudança de paradigma, apesar de, idealmente, criar um ambiente estimulante em que se potencia o desenvolvimento científico, gera algum receio a diversos membros da comunidade científica. Esta relutância deve-se à ideia de que o interesse científico se poderia voltar para a busca do benefício económico a curto prazo e não do bem comum.

O terceiro e último aspeto a abordar é a ética. A engenharia genética sempre foi acompanhada de controvérsia devido à sua capacidade de alterar a “essência da vida” sem que compreendêssemos completamente as consequências de tal manipulação. Até à descoberta do sistema CRISPR/Cas9, as ferramentas de edição genética pouco tinham saído dos laboratórios de investigação. Desde então, o uso deste sistema tem sido implementado rapidamente e em grande escala. Esta ferramenta tem sido usada em plantas para desenvolver cultivares resistentes a pragas e a alterações climáticas, por exemplo. Na medicina, os mais recentes testes rápidos para detetar a COVID-19 baseiam-se no sistema CRISPR/Cas9, e foram lançados até à data 14 ensaios clínicos para investigar a eficácia e segurança do CRISPR/Cas9 para o tratamento de diversas doenças, como cancro ou hemoglobinopatias. O sucesso destes ensaios pode impulsionar futuros testes clínicos para o tratamento de outras doenças genéticas como a distrofia muscular de Duchenne e a fibrose quística. Se por um lado esta ferramenta pode, potencialmente, corrigir grande parte das doenças hereditárias, por outro pode também ser utilizada para alterar outras características físicas, como a cor dos olhos. É principalmente neste aspeto que as opiniões relativamente ao que se deve ou não fazer se dividem, sendo que a linha entre o que é, ou não, ético é muito ténue. Outra questão importante, e que tem sido amplamente discutida na comunidade académica, é a modificação genética de embriões humanos, como aconteceu em 2018 pelas mãos do investigador chinês He Jiankui. Aqui a questão prende-se com a introdução de alterações genéticas irreversíveis, para as quais não é possível prever o impacto a longo prazo, e que vão ser transmitidas às gerações futuras.

A emergência de novas tecnologias representa sempre um desafio para a humanidade, em que a euforia pela aquisição de um novo poder é enfrentada com o medo das suas consequências, e a ambição de uns com a prudência de outros. A Fundação Nobel já reconheceu o incrível valor científico e tecnológico da descoberta de CRISPR/Cas9 por Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna. O que a humanidade faz com ela depende de nós.

Lúcia Santos, Madalena Pinto e Federico Herrera, Departamento de Química e Bioquímica Ciências ULisboa
info.ciencias@ciencias.ulisboa.pt
Seringa

Num estudo recentemente publicado na revista Nature Communications uma equipa de investigadores liderada por Ganna Rozhnova, professora na University Medical Center Utrecht e colaboradora do Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas (BioISI) na Ciências ULisboa, analisou diferentes cenários de relaxamento das medidas de contenção da pandemia enquanto progredia o processo de vacinação para o SARS-CoV-2 em Portugal.

José Cordeiro

A 1.ª edição do concurso à Bolsa Fulbright para Investigação com o apoio da FLAD – Fundação Luso-Americana para o Desenvolvimento para o ano académico de 2021/2022 selecionou quatro candidatos. Entrevista com José Cordeiro, mestrando em Estatística e Investigação Operacional na Ciências ULisboa.

Atividade realizada no âmbito da Higrografia

"A Hidrografia sofreu drásticas mudanças de desenvolvimento e progresso desde o advento do posicionamento por satélite (GPS) e dos sistemas acústicos de varrimento (multifeixe)", escreve Carlos Antunes, professor do DEGGE Ciências ULisboa, por ocasião das comemorações do centenário do curso de Engenharia Geográfica/Geoespacial.

relógios

As professoras Ana Nunes e Ana Simões apresentam em entrevista os objetivos do repositório digital de cursos e apontamentos de antigos professores da Ciências ULisboa, nomeadamente João Andrade e Silva, Noémio Macias Marques, José Vassalo Pereira, António Almeida Costa e José Sebastião e Silva.

Simulação de larga escala do Universo

Andrew Liddle, investigador do Departamento de Física da Ciências ULisboa e do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, integra a colaboração internacional Dark Energy Survey (DES), que catalogou quase um oitavo de todo o céu, ao longo de seis anos, com o intuito de revelar a natureza da energia escura, responsável pela expansão acelerada do Universo.

Sumário gráfico do trabalho

Um grupo de investigadores utilizou gânglios linfáticos, amígdalas e sangue para mostrar como as células que controlam a produção de anticorpos são formadas e atuam. Estes dados permitirão desenhar estratégias que controlem a regulação do sistema, podendo contribuir para a resolução de doenças autoimunes ou alergias.

Logotipo Radar

Décima sexta rubrica Radar Tec Labs, dedicada às atividades do Centro de Inovação da Faculdade.

Pessoa lendo um jornal

A agenda temática avalia a importância que os meios de comunicação de massas têm quando distribuem determinados temas, dando atenção a certos assuntos e esquecendo outros.

lagoas de filtração

As águas residuais podem ser usadas para identificar precocemente novos surtos da COVID-19 e investigar a diversidade dos genomas do vírus SARS-CoV-2 que circulam numa comunidade, segundo comunicado de imprensa emitido pela Águas de Portugal. Os resultados do projeto de investigação COVIDETECT foram apresentados a 26 de maio.

Combinação de imagens de técnicas e aplicações da Geodesia

"Um dos marcos interessantes da contribuição da Geodesia para a sociedade foi a definição do metro formulada em 1791 , que teve como base a medição do arco de meridiano entre Dunkerque e Barcelona, efetuada ao longo de sete penosos anos (em plena revolução francesa)", escreve Virgilio de Brito Mendes, professor do DEGGE Ciências ULisboa, por ocasião do centenário do curso.

Fluviário de Mora

A exposição permanente do Fluviário de Mora inclui “Sons dos Peixes” produzida no âmbito do projeto de investigação “Deteção de Peixes Invasores em Ecossistemas Dulciaquícolas através de Acústica Passiva - Sonicinvaders”, liderado pelo polo da Faculdade do MARE – Centro de Ciências do Mar e do Ambiente.

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Portugal colidera o projeto do Espectrógrafo Multiobjetos no Ótico e Infravermelho próximo, ou MOONS, assim como alguns dos seus grupos de trabalho. Um dos componentes principais do MOONS é o corretor de campo e foi desenhado por uma equipa do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço.

Planta

A fenotipagem (medição sistemática de caracteres fenotípicos, i.e., do corpo das plantas) foi eleita, depois dos grandes avanços verificados na fenotipagem nas últimas décadas, como um grande desígnio atual da comunidade da ciência das plantas. Leia a crónica da autoria de Jorge Marques da Silva, professor do DBV Ciências ULisboa e presidente da SPBP.

Vista aérea de florestas de mangal no arquipélago dos Bijagós

O estudo da autoria de Mohamed Henriques, José Pedro Granadeiro, Theunis Piersma, Seco Leão, Samuel Pontes e Teresa Catry realizado no ecossistema influenciado por mangal será publicado em julho deste ano no Marine Environmental Research, volume 169.

Cartas com Ciência

O conhecimento e a empatia não têm fronteiras, prova disso é o projeto Cartas com Ciência, que parte das palavras dos cientistas para criar laços e encurtar distâncias no que à educação diz respeito.

Satélite

"Com a Engenharia Geográfica/Geoespacial sabemos de onde vimos, para onde vamos, qual o melhor caminho e ainda o que vamos encontrar", escreve Paula Redweik, professora do DEGGE por acasião do centenário do curso.

Exposição “Empty space of the Unknown/ Nothing Is Right Now”

Catarina Pombo Nabais coordena o SAP Lab - Laboratório Ciência-Arte-Filosofia do Centro de Filosofia das Ciências da ULisboa e em entrevista dá conta da importância da relação interdisciplinar entre ciência e arte e dos projetos futuros.

Pepino do mar

Os pepinos do mar - espécies de equinodermes ainda muito desconhecidas - cumprem uma importante função ecológica: reciclam a matéria orgânica dos sedimentos e redistribuem nutrientes. O grupo de Pedro Félix, investigador do Centro de Ciências do Mar e do Ambiente (MARE) e da Ciências ULisboa, é o único atualmente a trabalhar na ecologia e aquacultura de pepinos do mar em Portugal.

Anfiteatro com várias cadeiras e uma pessoa sentada a ler

O Grupo de Fala e Linguagem Natural dedica-se à Inteligência Artificial com enfoque especial no Processamento de Linguagem Natural e é o coordenador da PORTULAN CLARIN Infraestrutura de Investigação para a Ciência e Tecnologia da Linguagem.

cientista ao microscópio

Maria Helena Garcia, professora do DQB Ciências ULisboa e Andreia Valente, investigadora do DQB Ciências ULisboa, lideram A Something in Hands – Investigação Científica, Lda, uma spin-off desta Faculdade, que recebeu 100 mil euros da Portugal Ventures e que visa desenvolver novos medicamentos para o tratamento dos cancros metastáticos.

Centro de Testes Ciências ULisboa

O Centro de Testes Ciências ULisboa recebeu o primeiro lote de 110 zaragatoas a 1 de maio de 2020, provenientes de um conjunto de cinco lares de terceira idade do concelho de Mafra, no que viriam a ser os primeiros de várias dezenas de milhar de testes de diagnóstico molecular da COVID-19.

Logotipo Radar

Décima quinta rubrica Radar Tec Labs, dedicada às atividades do Centro de Inovação da Faculdade. A empresa em destaque volta a ser a Nevaro.

Há um conjunto de normas e princípios legais que regulam as relações dos indivíduos em sociedade. O direito de autor é um deles. Todo o conteúdo produzido e publicado em órgãos de comunicação social é considerado conteúdo editorial. Estas obras coletivas estão protegidas pelos direitos de autor.

Iris Silva

Iris Silva, investigadora do Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas (BioISI) na Ciências ULisboa, venceu pela segunda vez o Best Young Investigator Award da Sociedade Europeia de Fibrose Quística (ECFS), segundo comunicado de imprensa emitido esta sexta-feira pela Faculdade. O galardão será atribuído durante o 44th European Cystic Fibrosis Conference, que se realiza online entre 9 e 12 de junho de 2021.

Margarida Ribeiro e Hugo Anjos, alunos de Ciências ULisboa do mestrado em Bioestatística

Em reunião do Infarmed, os alunos Margarida Ribeiro e Hugo Anjos, do mestrado em Bioestatística, receberam palavras de agradecimento da DGS pelo trabalho desenvolvido em contexto COVID-19.

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