Você já conhece o iGEM, a competição global de Biologia Sintética? Esta competição reúne equipes de mais de trezentas universidades do mundo todo propondo soluções para os grandes desafios da humanidade: doenças, fome, escassez de recursos e danos ambientais.Jovens pesquisadores de dezenas de países compartilhando ideias livremente, colaborando e, ao engenheirar DNA, criando um mundo mais verde, saudável e próspero.
O Brasil participa deste grande evento desde 2009 e vem apresentando projetos de destaque nos últimos anos. Para comemorar os dez anos de participação verde e amarela na competição nós convidamos as equipes de norte a sul (literalmente!) que estão se preparando para participar da próxima edição do iGEM para compartilhar a sua história nessa coletânea de artigos.
Conheça conosco alguns jovens sonhadores que estão aplicando as poderosas ferramentas da Biotecnologia e representando a nossa ciência lá fora!
FICHA TÉCNICA: EQUIPE OSIRIS RIO UFRJ
Links importantes:
https://www.catarse.me/osiris
https://www.youtube.com/watch?v=meH-MvVhPPw&t=1s
https://www.facebook.com/osirisrioufrj/
@osirisrioufrj (instagram)
Quem são os participantes?
Para desenvolver esse projeto, a nossa equipe conta com profissionais especializados nas áreas de biotecnologia, nanotecnologia, biofísica, programação, entre outros. Dra. Mônica Montero Professora no Instituto de Bioquímica Médica Isis Botelho – Eng. de Bioprocessos Daniel Rodrigues – Biofísica João Gabriel – Biotecnologia Lucas Teixeira – Nanotecnologia e Eng. Bioprocessos Vitória Almeida – Nanotecnologia. Além disso, conta também com a parceria do HUB de Inovação e Tecnologia UFRJ, do Parque Tecnológico da UFRJ e da própria Universidade Federal do Rio de Janeiro, que facilita e torna possível nosso crescimento.
Qual o projeto?
O projeto DiagSyn tem como objetivo central a criação de um dispositivo multidiagnóstico, capaz de detectar arboviroses (como a dengue) de forma rápida e eficaz, com fácil manuseio e baixo custo. Além de possuir potencial de expansão para diversas outras doenças. Para isso, será utilizada a tecnologia do microarray, na qual os aptâmeros atuarão como sondas capazes de detectar a proteína não-estrutural NS1, que é secretada pelos quatro tipos de vírus da dengue (DEN1, DEN2, DEN3 e DEN4). O diagnóstico poderá ser feito do segundo até o nono dia após o início da doença, isto porque a proteína em questão é encontrada em concentrações detectáveis no sangue de pessoas tanto com infecção primária quanto secundária.
Um microarray é um lab-on-a-chip. É uma matriz bidimensional sobre um substrato sólido que analisa grandes quantidades de material biológico. A técnica de microarray consiste em uma série de milhares de pontos microscópicos, sendo que cada ponto contém sondas com uma sequência específica, que é uma seção curta de um gene ou outros segmentos de ácidos nucleicos usados como sondas para hibridização com um biomarcador alvo.
No projeto DiagSyn, projetamos esta técnica para utilizar-se de aptâmeros como sonda, pois assim teremos uma sonda mais específica a um certo alvo. Diante disso, projetamos um complexo proteico, através da biologia sintética, que servirá de base de sustentação a estes aptâmeros. Este complexo proteico é baseado em domínios de ligação a sílica e na ligação entre a estreptavidina e a biotina. Portanto é necessário que os aptâmeros que serão utilizados como sondas sejam biotinilados em uma de suas extremidades.
A análise do resultado do microarray será realizada com o reconhecimento das emissões de fluorescência de aptâmeros de detecção, que serão marcados com fluoróforos: o aptâmero marcado com o Cy5 reconhecerá a molécula alvo que estará ligada ao aptâmero biotinilado usado como sonda no microarray. Um terceiro aptâmero estará marcado com Cy3 e terá afinidade a esse mesmo aptâmero usado como sonda. Este reconhecimento será dado através de um sensor de fluorescência e pelo tratamento de dados realizado por um software. Desta forma, na presença da molécula alvo, será detectada a mistura das emissões de ambos os fluoróforos, sendo possível estabelecer uma relação quantitativa entre a intensidade da emissão na faixa do vermelho (na qual o Cy5 tem emissão máxima) e a quantidade de antígeno na amostra. Enquanto que no caso em que o exame teste nega tivo para o antígeno, será observada apenas emissão na faixa do verde (Cy3). Para deixar de forma fácil e rápida, pretendemos criar um equipamento eletrônico com sensores de fluorescência, capaz de analisar e tratar os dados da placa de microarray, para assim oferecer um diagnóstico específico e instantâneo.
Qual o impacto social e econômico do projeto?
O típico clima tropical do Brasil, quente e úmido, favorece a proliferação de diversos insetos vetores de doenças , como o Aedes aegypti. Quando o mosquito vetor se alimenta do sangue de um humano, ele transfere sua carga viral. Infectando, assim, o hospedeiro com uma das arboviroses, sendo ela a Zika, Chikungunya e Dengue. A partir da picada, a doença se manisfesta entre 2 a 7 dias. Porém na maioria das vezes o diagnóstico é sintomático e as três possuem sintomas similares. Isso se dá devido ao preço alto dos testes privados e da extrema demora no resultado dos testes públicos, dificultando ainda mais a população pobre, que é a mais afetada. O nosso objetivo é desenvolver uma alternativa rápida e de custo acessível para o diagnóstico e tratamento adequado destas doenças virais, tão comuns em nosso país.
Como surgiu a equipe?
Fundada em 2017, na UFRJ, a Osiris é a primeira equipe de biologia sintética do estado do Rio de Janeiro. Somos uma equipe que propõe soluções de diversos problemas utilizando-se da biologia sintética. A Osiris tem como principal objetivo desenvolver soluções em biologia sintética para problemas de cunho social ou problemas industriais. Para isso, dispomos de uma equipe com diversas expertises, e métodos tecnológicos modernos capazes de nos permitir atuar em diversos projetos. A nossa vontade de crescer nos estimula a ter entusiasmo e determinação para desenvolver qualquer projeto que nos for proposto. Além disso, pretendemos ser reconhecidos por nossa competência e solidez e futuramente ser referência em biologia sintética no país.
Por que é importante participar do iGEM?
Para nós é um sonho participar do iGEM, haja visto que esta é a maior e mais importante competição de biologia sintética do mundo. Este fato faz com que tenhamos maior energia para vencer nossos desafios, pois a Osiris Rio UFRJ tem como principal objetivo ser referência em biologia sintética no estado do Rio de Janeiro e no Brasil.
O que vocês esperam participando do iGEM?
O que mais esperamos do iGEM é, primeiramente, obter maior conhecimento e experiência em biologia sintética, devido às trocas de informações entre todas as equipes participantes da competição. Além disso, esperamos também apresentar nosso projeto (DiagSyn) ao mundo e assim representar a UFRJ e o Brasil. Conseguinte queremos apresentar ao mundo que a biologia sintética pode solucionar diversos problemas de nossa sociedade e, desta forma, melhorar nossa qualidade de vida.
Quer conhecer as demais equipes do iGEM2019? Acesse:
iGEM UFMG, Bioprimers Team UTFPR, iGEM UFSCar, iGEM UFRGS – Glyfoat .
Texto elaborado pela Equipe Osiris Rio UFRJ e revisado por Guilherme Kundlatsch,Coordenador dos Embaixadores After-iGEM no Brasil.
