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
Alunos e professoras no campus da Faculdade

O novo ano letivo começou esta semana e a Faculdade deu as boas-vindas aos alunos do Advanced Quantitative Methods on Health Care Innovation, cujas aulas online começaram esta terça-feira e se prolongam em Portugal até ao próximo dia 15 de outubro.

Estação de Extração de RNA

“Foi incrível perceber que numa adversidade, o ser humano tem a capacidade de se reinventar e criar novos projetos", diz Daniel Salvador, voluntário no CT Ciências ULisboa, entre maio e julho, licenciado e mestre pela Ciências ULisboa, atualmente estudante do 4.º ano do doutoramento em Saúde Ambiental da Faculdade de Medicina da ULisboa.

Criança em casa acompanhada pela presença de um adulto

Uma equipa de nove estudantes da ULisboa - LxUs -, supervisionados por Hugo Ferreira, professor do Departamento de Física e investigador do Instituto de Biofísica e Engenharia Biomédica da  Ciências ULisboa, ganhou o Translation Potential Runner-Up Award na 5.ª edição do SensUs Student Competition, 2.º lugar na categoria de potencial de translação, um prémio que valoriza a capacidade de criação de um modelo de negócio, viável e com qualidade.

Pormenor da visão artística da observação da "estrela bebé"

Pela primeira vez foi possível observar como é que uma “estrela bebé” adquire massa até chegar à sua massa final. Arcos de campo magnético ligam a “estrela bebé” ao disco circundante e a massa flui. Os resultados desta observação encontram-se publicados na revista Nature. O artigo resulta de uma colaboração no âmbito do GRAVITY, um instrumento desenvolvido por um consórcio internacional e do qual fazem parte cientistas do CENTRA, polo da Ciências ULisboa.

Marta Palma no CT Ciências ULisboa

“A maior aprendizagem é perceber que de facto existem pessoas maravilhosas, com uma enorme generosidade e grande sentido de voluntarismo e muito dinâmicas. E que trabalhando juntos, podemos de facto fazer a diferença”, diz Marta Palma, funcionária do Departamento de Biologia Animal e voluntária no Centro de Testes Ciências ULisboa.

Homem em banco de jardim, observando o rio

Andreia Santos, psicóloga do GApsi Ciências ULisboa, deixa um alerta: "o nível de cansaço sentido pelas pessoas a assistir a conferências, palestras através de um ecrã é superior ao de assistir ao mesmo de forma presencial".

Vanessa Mendonça

“Este prémio simboliza não só o reconhecimento do meu trabalho, mas também de toda a equipa que nele participou”, conta Vanessa Mendonça, segunda classificada pelo Prémio de Doutoramento em Ecologia - Fundação Amadeu Dias 2020. Vanessa Mendonça concluiu o mestrado e o doutoramento na Faculdade e atualmente é investigadora do MARE.

A SPECO anunciou recentemente os vencedores do Prémio de Doutoramento em Ecologia - Fundação Amadeu Dias 2020. José Ricardo Paula é o grande vencedor desta edição e irá apresentar o seu trabalho no 19.º Encontro Nacional de Ecologia, este ano associado às cerimónias dos 25 anos da SPECO, e que se realiza em dezembro, em Ponte de Lima.

Centro de Testes

Rita Loewenstein Simões, de 23 anos, é voluntária no Centro de Testes Ciências ULisboa, na estação Mix e Real-Time PCR, desde maio passado. Para esta jovem bióloga, formada na Faculdade, este trabalho tem um significado muito simples: ajudar. E foi exatamente isso que a motivou - saber que todas as horas que disponibilizasse fariam a diferença.

Informação eletrónica de rua: Keep your distance

Ganna Rozhnova trabalha em modelação epidemiológica na UMC Utrecht, na Holanda. A antiga aluna de doutoramento em Física Estatística da Faculdade, continua a colaborar com o BioISI e é a investigadora principal de um projeto da FCiências.ID, financiado no âmbito do Apoio especial a projetos Research 4 COVID-19.

Spinophorosaurus nigerensis

Uma inovação anatómica pode ser a chave na compreensão da evolução dos dinossáurios saurópodes. Os autores deste trabalho - Daniel Vidal, Pedro Mocho, Ainara Aberasturi, José Luis Sanz e Francisco Ortega - acreditam que parte do êxito evolutivo deste grupo de animais está relacionado com alterações na cintura pélvica e que esse fator contribuiu para os converter nos animais de maior porte da Terra.

Centro de Testes

“Em cada turno processamos uma quantidade significativa de amostras e é sempre importante conseguirmos fazê-lo eficientemente, para que os resultados sejam conseguidos num curto espaço de tempo”, diz Catarina Lagoas, voluntária no Centro de Testes Ciências ULisboa.

Teclado para invisuais

“A tecnologia deve poder ser usada por todas as pessoas!”, diz Carlos Duarte, professor do Departamento de Informática, investigador do LASIGE Ciências ULisboa, e recentemente membro do World Wide Web Consortium (W3C) e da Ação COST LEAD-ME -Leading Platform for European Citizens, Industries, Academia and Policymakers in Media Accessibility.

 olho de choco

Um grupo de investigadores da Ciências ULisboa a trabalhar no Laboratório Marítimo da Guia do MARE conseguiu mostrar que chocos acabados de eclodir (até cinco dias) são capazes de ter uma aprendizagem social. O estudo publicado na  Animal Cognition tem como primeiro autor Eduardo Sampaio, estudante de doutoramento em Biologia (ramo Etologia).

ETAR de Gaia Litoral

A análise de mais de 200 amostras de águas residuais das cinco ETAR monitorizadas no âmbito do projeto COVIDETECT comprova a presença de material genético nos afluentes que chegam às ETAR e evidencia a ausência de deteção do material genético do vírus SARS-CoV-2 nos efluentes tratados.

National Cancer Institute

Investigadores do LASIGE Ciências ULisboa, INESC TEC e Universidade do Minho apresentam uma nova técnica de deduplicação de dados baseado em semelhanças e padrões encontrados nos ficheiros de sequenciação de genomas humanos e uma codificação das alterações para a recuperação desses dados.

logotipo

Sétima rubrica Radar Tec Labs, dedicada às atividades do Centro de Inovação da Faculdade. A empresa em destaque é a Keep on Care.

Computador

“O período de confinamento pode ser encarado como um primeiro grande teste à integração de renováveis no sistema elétrico, prelúdio do que se prepara com a transição energética global em curso”, escreve o cientista Miguel Centeno Brito.

Conceção artística do telescópio espacial Athena (Advanced Telescope for High-Energy Astrophysics)

“Ciências ULisboa tem vindo a aumentar a sua capacidade e a sua intervenção no desenvolvimento científico e tecnológico de alguns dos projetos mais importantes para o avanço da Astrofísica, não só nos próximos anos, mas nas próximas décadas”, diz o cientista José Afonso.

post it

Cristina Luís, investigadora do Departamento de História e Filosofia das Ciências e do Centro Interuniversitário de História das Ciências e da Tecnologia (CIUHCT), é a responsável em Portugal pelo projeto “Citizen Science as the new paradigm for Science Communication (NEWSERA)”, coordenado por Rosa Arias, fundadora da Science for Change e que visa estudar como a ciência cidadã pode mudar o paradigma da comunicação da ciência.

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Entrevista com o cientista Carlos Cordeiro, que lidera o SAFE Coating, um projeto que tem a Biomimetx e o Hospital Curry Cabral como parceiros e que em seis meses procurará implementar uma tecnologia capaz de inativar o SARS-CoV-2 em superfícies, impedindo a sua viabilidade fora do hospedeiro humano e consequentemente, eliminando uma importante via de transmissão viral.

Lusovenator, a nova espécie pertence ao grupo dos carcharodontossáurios - dinossáurios carnívoros, alguns dos maiores predadores do planeta Terra. A sua descoberta mostra que estes dinossáurios estavam presentes no hemisfério norte 20 milhões de anos antes do que indicava o registo conhecido. O estudo foi liderado por Elisabete Malafaia, investigadora do IDL, polo da Ciências ULisboa.

O Roteiro Nacional de Infraestruturas de Investigação de Interesse Estratégico (RNIE) 2020 inclui 56 infraestruturas. Ciências ULisboa coordena a CoastNet, a PORTULAN CLARIN e a RNEM, integrando ainda outras sete infraestruturas.

A fase de implementação da Rede Portuguesa de Monitorização Costeira (CoastNet) terminou recentemente, segundo comunicado de imprensa emitido pela Faculdade recentemente. A apresentação pública da CoastNet coordenada por José Lino Costa, professor do Departamento de Biologia Animal da Ciências ULisboa, acontece a 7 de julho, num evento a decorrer por videoconferência.

O projeto MarCODE visa desenvolver uma ferramenta multidisciplinar para potenciar o rastreio e a rotulagem ecológica de espécies marinhas de interesse comercial, segundo comunicado de imprensa emitido pela Faculdade. O estudo iniciado este mês de julho deverá terminar daqui a três anos.

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