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
Fotografia de Henrique Leitão

O Papa nomeou a 10 de janeiro o cientista Henrique Leitão como membro do Comité Pontifício de Ciências Históricas, informou o Vaticano. A Agência Ecclesia refere que o novo membro deste comité colaborou com o Secretariado Nacional dos Bens Culturais da Igreja, enquanto coautor do ‘Clavis Bibliothecarum‘ (2016), um levantamento de catálogos e inventários de bibliotecas da Igreja Católica em Portugal.

Fotografia de Beatriz Amorim

Beatriz Amorim foi premiada com uma bolsa Marie Sklodowska-Curie, uma iniciativa da Agência Internacional de Energia Atómica (AIEA, sigla em inglês). A estudante do último ano de mestrado em Engenharia Física, na Ciências ULisboa, participa a partir de 15 de janeiro e durante seis meses, num projeto inovador na Alemanha, no âmbito do Programa GET_INvolved do FAIR.

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“As três últimas décadas foram excecionais para os estudos de História Marítima, da Ciência Náutica, da Cosmografia e da Cartografia portuguesas”, diz Henrique Leitão, investigador da Ciências ULisboa, a propósito da atribuição do Prémio Academia de Marinha 2023, ocorrido no passado dia 9 de janeiro, durante a Sessão Solene de Abertura do Ano Académico de 2024.

Membros da expedição em frente do RV Pelagia

A Ciências ULisboa destacou no passado mês de dezembro - na EurekAlert - uma história sobre um estudo, que relata evidências sem precedentes de respostas ecológicas do fitoplâncton calcificante à deposição de nutrientes fornecidos pela poeira do Sara. O trabalho publicado na Frontiers in Marine Science tem como primeira autora Catarina Guerreiro, micropaleontóloga e investigadora em bio geociências marinhas na Ciências ULisboa.

Cientista em gruta

Um estudo publicado na Scientific Reports e coordenado por Ana Sofia Reboleira, professora no Departamento de Biologia Animal da Ciências ULisboa e investigadora no Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais (cE3c), analisou mais de 100000 medições de temperaturas em grutas localizadas em diversas zonas climáticas, desde as tropicais às subárticas, passando por Portugal continental e ilhas.

Identidade gráfica da crónica com imagem de Andreia Sofia Teixeira

A crónica da autoria da Comissão de Imagem do Departamento de Informática da Ciências ULisboa visa realçar a investigação feita pelos docentes e investigadores deste departamento. A segunda crónica dá a conhecer Andreia Sofia Teixeira.

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Com o intuito de colaborar no desenvolvimento de um parque eólico offshore flutuante ao largo da Figueira da Foz, o MARE e a IberBlue Wind (IBW) assinaram a 5 de dezembro passado um protocolo que estabelece os moldes da parceria futura. A colaboração da IBW com o MARE irá permitir estudar os eventuais impactos da instalação da infraestrutura nos ecossistemas marinhos da área de implementação, e propor soluções que mitiguem os eventuais impactos negativos na componente ecológica e na atividade da pesca.

A Ciências ULisboa foi palco do mais recente workshop da International Atomic Energy Agency (IAEA). O “Regional Workshop on Nuclear and Radiation Education - Strategies and Approaches to Enhance Capacity Building in Nuclear Education and Training” realizou-se entre os dias 4 e 7 de dezembro e contou com a presença de 37 representantes de 25 países europeus e asiáticos, assim como de especialistas internacionais e delegados da IAEA.

Ricardo Trigo e membros da ULisboa e CGD

Ricardo Trigo é professor no Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia e investigador no Instituto Dom Luiz, no RG1 – Climate change, atmosphere-land-ocean processes and extremes. Este ano foi distinguido, pela segunda vez, pela ULisboa e Caixa Geral da Depósitos (CGD) com um prémio científico, na área das Ciências da Terra e Geofísica. 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.

salão nobre da Reitoria da ULisboa

Na edição de 2023 dos Prémios Científicos ULisboa / Caixa Geral de Depósitos (CGD) foram atribuídos 20 prémios e 20 menções honrosas a professores e investigadores da Universidade. Os cientistas da Ciências ULisboa alvo desta distinção foram Alysson Bessani, Ricardo Trigo e Vladimir Konotop, com prémios no valor de 6.500€; e Carla Silva, Jaime Coelho, José P. Granadeiro e Rita Margarida Tavares, com menções honrosas.

Carla Silva com membros da ULisboa e da CGD

Carla Silva é professora no Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia e investigadora no Instituto Dom Luiz, no RG5 – Energy Transition. Este ano foi distinguida pela ULisboa e pela Caixa Geral da Depósitos com uma menção honrosa, na área de Engenharia do Ambiente e Energia. Leia a entrevista com a cientista e saiba o que pensa sobre esta distinção e em que consiste a sua investigação.

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.

Alysson Bessani e membros da ULisboa e CGD

Alysson Bessani é professor no Departamento de Informática e investigador no LASIGE Computer Science and Engineering Research Centre da Ciências ULisboa. Este ano foi distinguido pela ULisboa e pela Caixa Geral da Depósitos (CGD) com um prémio científico, na área das Ciências da Computação e Engenharia Informática. Leia a entrevista com o cientista e saiba o que pensa sobre esta distinção e em que consiste a sua investigação.

Luís Carriço e memebros da ULisboa e CGD

José P. Granadeiro é professor no Departamento de Biologia Animal e investigador no grupo de investigação Biologia da Adaptação e Processos Ecológicos do Centro de Estudos do Ambiente e do Mar (CESAM). Este ano foi distinguido pela ULisboa e pela Caixa Geral da Depósitos (CGD) com uma menção honrosa, na área de Biologia, Engenharia Biológica, Bioquímica e Biotecnologia. Leia a entrevista com o cientista e saiba o que pensa sobre esta distinção e em que consiste a sua investigação.

Imagem gráfica da rubrica com fotografia de André Rodrigues

A crónica da autoria da Comissão de Imagem do Departamento de Informática da Ciências ULisboa visa realçar a investigação feita pelos docentes e investigadores deste departamento. A primeira dá a conhecer André Rodrigues.

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.

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