Entrevista com… Patrícia F. N. Faísca

Artigo na revista mais prestigiada na área da Biologia Computacional

O artigo “A Simulated Intermediate State for Folding and Aggregation Provides Insights into ΔN6 β2-Microglobulin Amyloidogenic Behavior” publicado em maio na PLoS Computational Biology, a revista mais prestigiada na área da Biologia Computacional, resulta de uma colaboração entre o grupo Protein Folding do Centro de Física da Matéria Condensada da Universidade de Lisboa, o grupo Molecular Modelling and Simulation, integrado no grupo de Química Inorgânica e Teórica do Centro de Química e Bioquímica de Ciências e a Universidade de Harvard. Sílvia G. Estácio, Heinrich Krobath, Diogo Vila-Viçosa, Miguel Machuqueiro, Eugene I. Shakhnovich e Patrícia F. N. Faísca assinam o artigo.

Patrícia F N Faísca, líder do grupo Protein Folding do Centro de Física da Matéria Condensada da Universidade de Lisboa e uma das autoras do artigo publicado na PLoS Computational Biology -  “A Simulated Intermediate State for Folding and Aggregation Provides Insights into ΔN6 β2-Microglobulin Amyloidogenic Behavior” -, em entrevista dá a conhecer este trabalho, que estuda as origens microscópicas, com recurso a simulação computacional, de uma patologia fatal: a amiloidose relacionada com a diálise e que afeta doentes com insuficiência renal grave.

Patrícia F. N. Faísca
Patrícia F. N. Faísca estuda os processos de folding e agregação de proteínas no contexto da biofísica computacional, bem como a relação destes processos com as chamadas patologias conformacionais
Fonte: Cedida por PFNF

Em que é que consiste o estudo?

Patrícia Faísca (PF) - Este estudo explora com recurso exclusivo à simulação computacional a origem molecular de uma doença conformacional designada por amiloidose relacionada com a diálise ou ARD (em inglês DRA ou Dialysis Related Amyloidosis). Esta doença, que afeta a maior parte dos pacientes com mais de dez anos de hemodiálise (cerca de 700.000 em todo o mundo), caracteriza-se pela inflamação e posterior destruição do tecido osteoarticular em consequência da deposição nesses tecidos de fibras amiloides da proteína beta-2-microglobulina (b2m). Compreender a génese molecular desta patologia é, pois, muito importante para encontrar uma solução/cura para a mesma. O nosso estudo explora a fase inicial do mecanismo de amiloidogénese das duas formas da proteína b2m que são encontradas nas fibras amiloides extraídas de doentes post-mortem, a forma wild-type e uma variante truncada que se chama DN6. Um aspeto relevante da fisiologia desta doença é um ligeiro abaixamento de pH (de 7 para 6.2) do líquido sinovial nos doentes de ARD.

Quando é que iniciaram os trabalhos?

PF - Os trabalhos tiveram início em janeiro de 2012 depois de dois elementos da equipa – eu e a Sílvia G. Estácio - termos regressado da “Gordon Research Conference on Protein Folding Dynamics”, que teve lugar nos EUA. Durante essa conferência tivemos oportunidade de ter uma longa conversa com a professora Sheena Radford (Universidade de Leeds, no Reino Unido) sobre a proteína b2m. Explicamos-lhe que tínhamos muito interesse em estender a nossa abordagem metodológica àquele sistema, e foi no contexto dessa conversa que nos foi sugerido o estudo da variante truncada DN6, com a qual ela própria tinha já obtido resultados muito interessantes. Em particular, tinha verificado através de experiências in vitro que um ligeiro abaixamento de pH para 6.2 (tal como o que acontece no líquido sinovial dos doentes de ARD) aumenta substancialmente o potencial amiloidogénico da variante DN6.

Ciências - Como é que surgiu esta colaboração?

PF - Este trabalho envolve duas colaborações. Uma colaboração de longa data entre o grupo liderado por mim e o professor Eugene I. Shakhnovich, da Universidade de Harvard, e uma colaboração local e recente entre o meu grupo e o grupo liderado por Miguel Machuqueiro, ambos da Faculdade. Esta segunda colaboração surgiu muito naturalmente porque os dois grupos da Faculdade têm know-hows complementares - que são ambos necessários para fazer um estudo completo do comportamento da proteína em questão - e interesses científicos convergentes. Em particular, as metodologias usadas e desenvolvidas no meu grupo permitem estudar alterações conformacionais de larga escala (como as que acontecem no folding e agregação de proteínas) enquanto que as metodologias desenvolvidas no grupo do Miguel Machuqueiro permitem avaliar os efeitos de pH na dinâmica de proteínas. Ambos os grupos estão interessados em estudar proteínas envolvidas em patologias humanas como é o caso da b2m.

Como é que tem corrido a investigação?

PF - A investigação correu muito bem. À medida que o tempo foi passando (e passou muito tempo desde que iniciamos a recolha de dados!) fomos obtendo resultados interessantes e consistentes o que contribuiu fortemente para nos encorajar a continuar um projeto que sabíamos a priori ia ser longo. Quando terminámos a análise final de todos os resultados (correspondentes a cerca de um ano e meio de cálculos computacionais) ficámos muito satisfeitos porque ficou claro que tínhamos ali uma “história” científica superinteressante alicerçada num trabalho científico de grande qualidade.

Quais foram os principais resultados alcançados?

PF - Obtivemos uma série de resultados importantes mas o mais interessante de todos foi termos encontrado uma explicação microscópica para o aumento do potencial amiloidogénico da DN6-b2m com o abaixamento de pH. Ou seja, conseguimos explicar porque é que a amiloidose é mais eficaz precisamente nos locais onde se acumula a proteína e onde a inflamação faz baixar o pH. O que acontece é que ao enrolar-se (ao “foldar”) para tentar encontrar o seu estado biologicamente ativo (o chamado estado nativo) a DN6-b2m passa por um estado intermediário que tem propensão a dimerizar iniciando a cascata de agregação. Esse estado é caracterizado pela existência de um região estrutural que se comporta como um “gancho pegajoso” flexível que tem a capacidade de “agarrar” proteínas que adotem uma conformação semelhante à sua e que são abundantes no caso da variante DN6. O que é perverso é que um abaixamento ligeiro de pH de 7 para 6.2 torna este “gancho pegajoso” ainda mais flexível aumentando a sua capacidade de “agarrar” proteínas com mais eficácia formando dímeros mais estáveis e cuja estrutura tem mais potencial para crescer, eventualmente dando origem às fibras amiloides.

Quais são os próximos passos da equipa?

PF - Um ano depois de termos dado início a este trabalho foi publicado na revista New England Journal of Medicine um artigo que reporta a existência de uma outra mutante da beta-2-microglobulina com interesse biomédico. De facto, foi detetada numa (única!) família francesa que sofre de uma amiloidose sistémica e hereditária (com sintomas de neuropatia autonómica) uma nova variante amiloidogénica da b2m. Neste momento já estamos a estudar esta nova mutante e os resultados obtidos até à data são bastante promissores. De facto parecem apontar para a existência de um estado intermediário do folding universal com potencial para desencadear a cascata de agregação em variantes diferentes da b2m.

Quer partilhar algum aspeto curioso ou singular desta investigação?

PF - Esta foi a primeira vez que submetemos para publicação um artigo que se foca numa proteína com interesse médico. Notámos que a competição por novos resultados com potencial para contribuir de forma significativa para a resolução deste problema é absurdamente feroz! É muito difícil fazer passar novas ideias e criar novos paradigmas quando o sistema que estudamos está associado a uma patologia humana.

Quem é Patrícia F. N. Faísca?

Atualmente é professora do Departamento de Física de Ciências e lidera o grupo Protein Folding do Centro de Física da Matéria Condensada da Universidade de Lisboa (CFMCUL), que estuda os processos de folding e agregação de proteínas no contexto da biofísica computacional, bem como a relação destes processos com as chamadas patologias conformacionais. A cientista que trabalha no CFMCUL desde o ano de 2008, colabora com o físico Eugene I. Shakhnovich desde 2006, no contexto de projetos financiados pela FCT. Após ter concluído, em 2002, o doutoramento em Física, na Universidade de Warwick, no Reino Unido, no âmbito do Programa Gulbenkian de Doutoramento em Biologia e Medicina, Patrícia F. N. Faísca foi bolseira de pós-doutoramento da FCT, durante cerca de quatro anos, primeiro na Universidade de Lisboa e mais tarde no Instituto de Tecnologia Química e Biológica da Universidade Nova de Lisboa.

Ana Subtil Simões, Gabinete de Comunicação, Imagem e Cultura
info.ciencias@fc.ul.pt
Rita Margarida Cardoso e membros da ULisboa e CGD

Rita Margarida Cardoso é investigadora no Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia e investigadora no Instituto Dom Luiz (IDL), no RG1 – Climate change, atmosphere-land-ocean processes and extremes. Este ano foi distinguido pela ULisboa e pela Caixa Geral da Depósitos (CGD) com uma menção honrosa, na área das Ciências da Terra e Geofísica. Leia a entrevista com a cientista e saiba o que pensa sobre esta distinção e em que consiste a sua investigação.

Vladimir Konotop e membros da ULisboa e da CGD

Vladimir Konotop é professor no Departamento de Física e investigador no Centro de Física Teórica e computacional da Ciências ULisboa. Este ano foi distinguido pela segunda vez, pela ULisboa e pela Caixa Geral da Depósitos (CGD) com um prémio científico, na área de Física e Materiais. O primeiro prémio científico atribuído pela ULisboa e pela CGD ao cientista ocorreu em 2017. Leia a entrevista com o cientista e saiba o que pensa sobre esta distinção e em que consiste a sua investigação.

José Ricardo Paula

José Ricardo Paula, investigador auxiliar júnior no Departamento de Biologia Animal da Ciências ULisboa e no Centro de Ciências do Mar e do Ambiente (MARE), é o vencedor da 4.ª edição do FLAD Science Award Atlantic, atribuído pela Fundação Luso-Americana para o Desenvolvimento (FLAD). De acordo com o comunicado de imprensa emitido pela FLAD, “José Ricardo Paula irá receber 300 mil euros de financiamento, em três anos, para desenvolver uma ideia inovadora, nomeadamente, o projeto ‘ATLANTICDIVERSA’, que pretende contribuir para compreender o papel dos mutualismos de limpeza na conservação da Biodiversidade do Atlântico, com recurso a tecnologias emergentes, como a Inteligência Artificial”.

Movimento de partículas ativas em meios desordenados

Sabia que quando um conjunto de robots ou bactérias se move num espaço onde há vários objetos livres, esses robots ou bactérias desviam esses objetos para poderem passar? Um grupo de investigadores da Ciências ULisboa e das universidades de College of London (Reino Unido) e de Gothenburg (Suécia) conseguiu mostrar que o rasto deixado por esse movimento contribui para a formação de grupos, funcionando como um mecanismo efetivo de comunicação entre eles.

Fotografia de Catarina Frazão Santos

Catarina Frazão Santos, investigadora no DBA Ciências ULisboa e no MARE, em entrevista ao canal YouTube da Faculdade, a propósito da distinção do ERC, com uma bolsa de arranque, no valor de quase 1,5 milhões de euros, dá a conhecer a sua pessoa, os objetivos e expetativas do projeto PLAnT, refletindo também sobre o contributo da Faculdade para o seu percurso profissional e a importância da sua área de investigação.

Identidade gráfica do café ciências da exposição cem medidas

“Cem Meias Medidas: desenhos e gravuras de Inez Wijnhorst” está patente ao público na Galeria Ciências até fevereiro de 2024. O curador da exposição - Pedro  Freitas - escreve uma crónica sobre esta mostra inaugurada a 21 de novembro. A 12 de dezembro, pelas 17h00, na Galeria Ciências, o curador e a autora participam numa mesa-redonda, que conta ainda com a participação do cientista Henrique Leitão. Os três pretendem explorar a exposição através dos seguintes pontos de vista: o da criação e da intenção dos desenhos, o do seu conteúdo matemático e físico, e o das suas eventuais interações com a história da ciência.

Conceção artística de um buraco negro

Num artigo publicado na revista científica Astronomy & Astrophysics, uma equipa internacional liderada por Rodrigo Carvajal, do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço e da Ciências ULisboa, e que inclui dez investigadores do IA, apresenta um método de aprendizagem automática (machine learning) que reconhece galáxias superluminosas no início do Universo.

Ignacio Schoendorff, diretor geral da Gilead, Perpétua Gomes, da Comissão de Avaliação dos Projetos de Investigação em Virologia, Margarida Gama Carvalho e a sua equipa

O projeto de investigação miThic-eSwitch na área da Virologia – Infeção pelo Vírus da Imunodeficiência Adquirida/ Síndrome da Imunodeficiência Adquirida, coordenado por Margarida Gama Carvalho, professora do DQB e líder de um dos grupos do BioISI, foi um dos vencedores da 9.ª edição do Programa Gilead GÉNESE, com um prémio no valor de 34 mil euros.

Fotografia de António M. Vallêra

“Neste ensaio analiso a descarbonização simultânea dos transportes terrestres e do sistema elétrico, tomando Portugal como um caso de estudo, e comparo os resultados de vários modelos possíveis para esta transição”, diz António M. Vallêra, autor do livro “The Transition”.

Carlos Marques da Silva à frente do globo do C6

O estudo coordenado por Carlos Marques da Silva, professor do Departamento de Geologia da Ciências ULisboa e investigador do Instituto Dom Luiz (IDL), venceu a 2.ª edição do Prémio Paleontologia e Estratigrafia de Portugal, atribuído pela Sociedade Portuguesa de Paleontologia (SPdP) e pela empresa Chronosurveys.

Exemplo de linhas de costa derivadas da ferramenta CASSIE

Daniel Pais, estudante de doutoramento em Geologia na Ciências ULisboa, é um dos autores do  artigo - “Benchmarking satellite-derived shoreline mapping algorithms” - publicado na Communications Earth & Environment, e que apresenta uma avaliação inédita da precisão na deteção da linha de costa, através de imagens satélites disponíveis ao público.

Representantes do Tec Labs e das suas startups e spin-offs posam para fotografia

O Tec Labs esteve no LISPOLIS a celebrar os resultados da call INNOV-ID, promovida pela Agência Nacional de Inovação e pela Portugal Ventures e que financiou nos últimos três anos, com mais de 5,5 milhões de euros, mais de 55 projetos inovadores e startups nascidos no ecossistema científico e tecnológico português. Nesta terceira call, como ignition partner da Portugal Ventures, o Tec Labs conseguiu ajudar duas startups do seu ecossistema  - a Generosa e a KeepIT - garantindo um investimento de 100 mil euros cada.

várias pessoas sentadas em volta de uma mesa

No dia 6 de novembro, o MARE ULisboa recebeu nas suas instalações Tibor Králik, embaixador da Eslováquia em Portugal, numa reunião preparatória da visita de estado a Portugal da presidente daquele país, Zuzana Čaputová, agendada para os dias 5 e 6 de dezembro.

Zita numa sala com livros

"Portugal é mais mar que terra”, diz a professora cientista - Maria José Costa – bióloga marinha, nesta curta entrevista a propósito do Grande Prémio Ciência Viva 2023, que lhe é atribuído, pela sua colaboração na disseminação da cultura científica nas áreas da biodiversidade marinha, ambiente e literacia do oceano.

Alan Phillips, investigador no Departamento de Biologia Vegetal da Ciências ULisboa e no Laboratório de Genómica e Microbiologia Translacional, no Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas (BioISI), foi novamente distinguido na lista de investigadores altamente citados de 2023 da Clarivate Analytics, na categoria de Ciência Vegetal e Animal. O investigador Alan Philips desenvolve trabalho na área da Microbiologia e foi, este ano, reconhecido pela 6ª vez consecutiva pela Clarivate como um dos investigadores mais citados a nível mundial.

Atribuição dos prémios BfK

"Em Ciências ULisboa decidimos candidatar à edição deste ano do BfK o projeto “Block-Based Accessible Tangible System” desenvolvido por Filipa Rocha, estudante de doutoramento em Informática no LASIGE Ciências ULisboa e participante no Impact Program do nosso ScienceIN2Business. A ideia do projeto é tornar a aprendizagem digital mais acessível às crianças com dificuldades visuais". Leia a crónica do Tec Labs sobre o assunto.

Einstein com estudantes da Lincoln University

"Ao longo destas décadas, a presença da Filosofia da Ciência tem sido enriquecedora no trajeto de muitos nesta Faculdade e um elemento diferenciador relativamente a outras escolas", escreve João L. Cordovil, coordenador científico do Centro de Filosofia das Ciências da Universidade de Lisboa.

Foto de grupo com delegação chinesa e representantes da Ciências ULisboa

A 10 de novembro a ULisboa recebeu a visita de uma delegação chinesa de altos dignitários, professores, investigadores e estudantes de doutoramento, durante a qual foi renovado o protocolo entre a ULisboa e a Universidade de Xangai. Após uma sessão de abertura na reitoria da Universidade, a delegação visitou Ciências ULisboa e o Instituto Superior Técnico.

11 estudantes

Este ano 11 estudantes da Ciências ULisboa foram premiados com Bolsas Gulbenkian Novos Talentos, nas áreas da Biologia, Física, Matemática e Ciências Sociais.

Representação de cinco estrelas e de braço humano

Os rankings “Times Higher Education (THE) World University Rankings 2024 by Subject”, “QS World University Rankings by Subject 2023” e “ShangaiRanking’s Global Ranking of Academic Subjects 2023” atribuem à ULisboa posições de destaque nas áreas de ensino e investigação da Faculdade.

Bombeiro e participante a apagar um fogo com extintor no campus

Em outubro, Ciências ULisboa organizou um conjunto de ações de sensibilização dedicadas à segurança no campus da Faculdade. A iniciativa “Ciências em Segurança”, promovida pela Associação de Estudantes, contou com a ajuda do Gabinete de Segurança, Saúde e Sustentabilidade  e do Regimento de Sapadores Bombeiros de Lisboa. 

Catarina Frazão Santos

O Conselho Europeu de Investigação atribui bolsa de arranque, no valor de 1,499,819.00 euros, a Catarina Frazão Santos, investigadora e docente no Departamento de Biologia Animal da Ciências ULisboa e investigadora integrada no Centro de Ciências do Mar e do Ambiente, pelo seu projeto “Planeamento do Uso Sustentável do Oceano na Antártida num contexto de Alterações Ambientais Globais (PLAnT)”.

imagem ilustrativa de inteligencia artificial

"Conceitos que no passado eram aplicados exclusivamente à mente e ao cérebro humano estão agora a ser aplicados aos sistemas computacionais", escreve Klaus Gärtner, investigador do Centro de Filosofia das Ciências da Universidade de Lisboa.

"Este acontecimento é uma oportunidade para divulgar e celebrar a qualidade da investigação e da inovação desenvolvidas na Ciências ULisboa”, diz Margarida Santos-Reis, subdiretora da Faculdade para a área da investigação, a propósito da 5.ª edição do Dia da Investigação e Inovação.

imagem gerada por IA

"A realização de determinadas funções biológicas é explicada como efeito de uma “computação natural” executada pelo organismo. O objetivo destes programas é, como bem exemplificado por este recente artigo de Joshua Bongard e Michel Levin, promover uma confluência entre biologia e engenharia", escreve Lorenzo Baravalle, investigador do Centro de Filosofia das Ciências da Universidade de Lisboa.

Páginas