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
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.

pessoas a escavar na terra

Pegadas de dinossauros com 195 milhões de anos foram descobertas em Alvaiázere, no distrito de Leiria, sendo as mais antigas da Península Ibérica, segundo estudo publicado na revista científica Historical Biology. Carlos Neto de Carvalho, investigador do Instituto Dom Luiz, é um dos autores do trabalho.

Anfiteatro com pessoas

A 4.ª edição do acontecimento organizado pela Associação Portuguesa de Estudantes de Física (Physis), em colaboração com IA Ciências ULisboa e o Núcleo de Física e de Engenharia Física (NFEF) da Ciências ULisboa começou esta sexta-feira, dia 13 de outubro, no campus da Faculdade e termina este domingo, dia 15. Um dos pontos altos do programa é o debate “Há futuro na exploração espacial?”.

anffiteatro com cientistas

A Ciências ULisboa conta com 26 investigadores colocados nos rankings “World’s Top 2% Scientists”, de acordo com o mais recente estudo publicado pela Elsevier, comprovando a relevância da sua produção científica.

Laureados com o Nobel da Química

O Nobel da Química de 2023 foi atribuído conjuntamente a Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus e Alexei I. Ekimov, pelo trabalho que levou à descoberta e ao desenvolvimento de pontos quânticos, nanopartículas tão minúsculas que o seu tamanho determina as suas propriedades, segundo comunicado oficial da Real Academia das Ciências da Suécia.

rato

O estudo “Resistência a rodenticidas anticoagulantes desafia esforços do controlo de pragas em Portugal” - realizado por uma equipa de investigadores do Centro de Estudos do Ambiente e do Mar – visa recolher informações que tornem a gestão do ratinho doméstico mais eficiente, minimizando os seus impactos.

Katalin Karikó e Drew Weissman

A 2 de outubro de 2023 o Prémio Nobel da Fisiologia e Medicina foi atribuido a Katalin Karikó e Drew Weissman por descobertas biotecnológicas subjacentes à formulação das vacinas de mRNA (RNA mensageiro) para COVID-19. Em todo o mundo, mais de três mil milhões de pessoas receberam pelo menos duas doses destas vacinas (vacinas Comirnaty da Pfizer e Spikevax da Moderna). Em Portugal, cerca de sete milhões de pessoas receberam pelo menos três doses.

Pierre Agostini, Ferenc Krausz e Anne L'Huillier

O Nobel da Física de 2023 foi atribuído a três físicos europeus - Pierre Agostini, Ferenc Krausz e Anne L'Huillier -, a trabalhar nos EUA, Suécia e Alemanha. Reconhece os trabalhos pioneiros relativos à produção de luz decorrentes da interacção entre electrões e atómos foto-ionizados por laser, através da geração de um número elevado de harmónicas de ordem elevada que, em conjunto, e em condições de fase relativas adequadas (phase matching) podem dar origem a trens de impulsos luminosos com durações de ato-segundo (1 as = 10-18 s).

Centro de Congressos de Lisboa com vários participantes do EUPVSEC 2023

A 40th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition - EUPVSEC 2023 realizou-se de 18 a 22 de setembro de 2023, no Centro de Congressos de Lisboa. João Serra, professor do Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia da Ciências ULisboa, foi novamente convidado a ser o chairman da maior e mais importante conferência europeia dedicada à energia fotovoltaica.

obra de Wassily Kandinsky

"Descobertas recentes na neurociência cognitiva - por António Damásio, Vittorio Gallese e Frans de Waal, entre outros - posicionam a empatia como um facto neurobiológico", escreve Graça P. Corrêa, investigadora do Centro de Filosofia das Ciências da Universidade de Lisboa.

pessoas numa escavação numa jazida de fósseis

Novo estudo publicado na revista Zoological Journal of the Linnean Society descreve um novo dinossáurio saurópode que viveu na Península Ibérica há 122 milhões de anos. Esta nova espécie de dinossáurio, apelidada de Garumbatitan morellensis, foi descrita a partir de restos descobertos em Morella (Castelló, Espanha) por uma equipa de paleontólogos portugueses e espanhóis e permitiu ampliar a diversidade de dinossáurios conhecida num dos melhores registos fósseis do Cretácico Inferior da Europa.

sensor de radiação no topo de um veículo

Um novo estudo desenvolvido por investigadores da Ciências ULisboa e do Instituto Dom Luiz com a colaboração de parceiros em França (Mines Paris - PSL) e Luxemburgo (LIST), publicado na revista Progress in Photovoltaics: Research and Applications, explora o potencial em ambiente urbano de veículos solares em 100 cidades em cinco continentes.

auditório lotado

18 de setembro foi o primeiro dia de aulas para mais de 800 novos alunos matriculados nas licenciaturas da Ciências ULisboa na 1.ª fase do Concurso Nacional de Acesso. A sessão de boas-vindas aos novos alunos decorreu às 11h30, no auditório 3.2.14.

Páginas