Notícias científicas do Profissão Biotec: Março!

O mês de março passou voando, não é mesmo? No mês da mulher, abordamos assuntos importantíssimos, como a relevância e o impacto das mulheres na ciência.

Agora, o que será que a ciência nos trouxe nesse mês? Decidimos trazer um apanhado com 7 das principais notícias científicas de março para mostrar que, independente do clima e da situação, a ciência nunca para.

Confira nosso vídeo com o compilado de notícias!

1. Organoides que choram?!

Você já ouviu falar em organoide? Eles são versões simplificadas e reduzidas de órgãos, cultivados em laboratórios a partir de células tronco. Imagine, agora, um desses pequenos órgãos chorando! (mas não porque você disse algo para magoá-los)

Os organoides de glândulas lacrimais se “enchem” de líquido lacrimal após estimulação por diferentes hormônios. Crédito: Marie Bannier-Hélaouët/Hubrecht Institute

Um grupo de cientistas da University Medical Center Utrecht desenvolveu uma glândula lacrimal organoide, capaz de produzir fluido lacrimal mediante estimulação. As implicações disso são promissoras, pois possibilita o estudo da glândula para triagem de novos fármacos e também para transplante, para substituir glândulas danificadas de pacientes.

Fonte: Scientists grew tiny tear glands in a dish — then made them cry (nature.com)


2. Terapia alivia a dor com CRISPR

Estima-se que, só nos Estados Unidos, 20,4% de adultos sofrem com dor crônica; e os tratamentos são limitados aos analgésicos, que não garantem alívio de longa duração e sem efeitos colaterais. Pensando nisso, cientistas da Universidade da Califórnia, Estados Unidos, propuseram uma terapia gênica para dor crônica utilizando a enzima de edição gênica CRISPR/Cas.

A sensação de dor ocorre quando os neurônios (células do sistema nervoso) são acionados por algum estímulo doloroso e enviam um sinal até o cérebro. A informação vai por meio de um sinal elétrico, que ocorre pela passagem de íons, quando proteínas específicas no corpo do neurônio (axônio) se abrem ou fecham. Fonte imagem: Mundo Educação

Essa técnica (que concedeu o Nobel de Química de 2020 à Jennifer Doudna e Emmanuelle Charpentier) tem revolucionado a relação entre a ciência e a medicina. Com CRISPR, os cientistas induziram uma repressão epigenética de uma proteína associada à transmissão contínua do sinal de dor. Assim, eles conseguiram reduzir a hiperalgesia e alodinia (a sensação dolorosa) em camundongos, abrindo caminho para futuras terapias em humanos. 

Fonte: CRISPR-based gene therapy dampens pain in mice (nature.com)DOI: 10.1126/scitranslmed.aay9056


3. Brasil: Enzima anti-câncer feita na USP

Quem disse que o Brasil não faz ciência? Ninguém, pois estariam erradíssimos. Um grupo de cientistas da Universidade de São Paulo desenvolveu uma variante da enzima asparaginase, que é útil para tratamento de leucemia linfoide aguda, porém a enzima tradicional tem potencial para causar reação de hipersensibilidade e choque anafilático no paciente.

A asparaginase produzida pelo grupo apresentou atividade enzimática e níveis reduzidos de citotoxicidade, ou seja, mostrou efeito e reduziu o efeito adverso perigoso nas análises in vivo em camundongos. Eles publicaram os resultados em setembro de 2020, mas a notícia repercutiu agora e não podíamos deixar de citá-los aqui.

Fonte: Influence of lysosomal protease sensitivity in the immunogenicity of the antitumor biopharmaceutical asparaginase – PubMed (nih.gov)Ciência USP no Instagram: “Cientistas desenvolvem enzima menos agressiva para tratar o câncer de medula ⠀ Um grupo de cientistas da Faculdade de Ciências…”


4. Transgenia natural: da planta para o inseto

A mosca-branca, conhecida cientificamente como Bemisia tabaci, é uma das principais pragas agrícolas no mundo. É um inseto sugador capaz de transmitir doenças,  comum em diversas culturas. Sendo assim, é ideal  estudar esta praga para desenvolver uma estratégia adequada para contê-la. Um grupo de cientistas da Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing, descobriram algo que pode ser um ponto chave para isso. 

Moscas brancas em uma folha. Crédito: D. Kucharski, K. Kucharska/Shutterstock; adaptado de Almanac.

Os pesquisadores encontraram no genoma da mosca-branca um gene que codifica uma enzima eficiente em neutralizar compostos tóxicos (phenolic glycosides) liberados pela planta como sistema de defesa. O mais interessante? Este gene evoluiu originalmente em plantas! De alguma maneira, possivelmente carregado por algum vírus, o gene da planta entrou no genoma da mosca-branca. A partir deste estudo, podemos então desenvolver uma planta capaz de destruir essa enzima, deixando a mosca-branca vulnerável aos compostos tóxicos novamente.

Fonte: First known gene transfer from plant to insect identified (nature.com).DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.02.014


5. Por que o cérebro humano é tão grande?

Os cientistas finalmente têm a resposta! Lembra mais cedo quando eu comentei dos organoides? Isso vai se aplicar aqui também, porque um grupo de cientistas do Laboratório de Biologia Molecular em Cambridge comparou os organoides cerebrais de chimpanzé, gorila e humanos; e encontraram algo surpreendente.

Diferenças no tamanho dos organoides cerebrais de humanos (hum), gorilas (gor) e chimpanzés (chmp). Fonte: Lancaster, M., Renner, M., Martin, CA. et al

Sabe-se que o cérebro humano passou por uma rápida expansão de tamanho, quando comparado aos outros grandes macacos. Isso se traduziu para os organoides também. Ao analisarem esses organoides, os pesquisadores observaram um período de proliferação (divisão de células progenitoras) maior no “mini cérebro” humano do que nos outros, devido a um atraso de expressão de um fator de diferenciação celular, chamado  Zeb2. Basicamente, no estágio inicial do desenvolvimento do cérebro humano, as células se dividem por mais tempo, aumentando a população de células que irão se diferenciar em específicas do sistema nervoso. Então, mais células=maior tamanho do cérebro.

Realmente um achado muito relevante para entender e estudar o desenvolvimento cerebral e as desordens associadas a ele.

Fonte: Scientists discover why humans have such big brains | Science | The Guardian.DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.02.050


6. De fibroblasto para blastocisto

Já parou para pensar que tudo que você é hoje, biologicamente falando, veio de um pequeno número de células? Lá no início, tudo que havia era apenas um zigoto, que se dividiu em dois, e em quatro, e em oito… até virar: você! O desenvolvimento embrionário é uma área muito interessante da biologia, e muito controversa também; utilizar embriões humanos na pesquisa traz discussões legais e morais. 

Da esquerda para direita: Jia Ping Tan, Jose Polo, Xiaodong (Ethan) Liu; pesquisadores que desenvolveram o iBlastoid. Fonte: Monash University

Apesar disso, pesquisadores da Universidade Monash, Austrália, desenvolveram algo semelhante: iBlastoid. Eles induziram a reprogramaram de fibroblastos (células do tecido conjuntivo) em células tronco pluripotentes, que podem ser diferenciadas em tipo celular. Assim, eles conseguiram criar um modelo humano de blastocisto (um conjunto de células que formam uma esfera oca nos estágios iniciais do embrião) para estudar os estágios de desenvolvimento embrionário sem utilizar um embrião.

Fonte: Modelling human blastocysts by reprogramming fibroblasts into iBlastoids (nature.com)


7. Nova forma de simbiose

Você já deve ter ouvido falar de simbiose; mas para relembrar: é quando dois organismos diferentes se associam, numa relação benéfica para ambos. Um exemplo clássico de simbiose é da nossa mitocôndria: uma organela extremamente importante para respiração celular; e que provavelmente era um organismo separado, que foi englobado por algum outro, iniciando uma relação que dura até hoje! (teoria da endossimbiose)

Hospedeiro ciliado, com Ca. A. ciliaticola. Macronúcleo em azul e simbionte em amarelo.Graf, J.S., Schorn, S., Kitzinger, K. et al

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Em ambientes anóxicos, a mitocôndria fornece energia por meio de um processo chamado fermentação; porém, recentemente, um grupo de pesquisadores da Alemanha e Suíça descobriram um organismo com um mecanismo bem diferente. A nova forma de simbiose envolve uma bactéria (Candidatus A. ciliaticola) que vive dentro de um eucarioto unicelular, fornecendo-lhe energia a partir de nitrato, ao invés de oxigênio. 

Como toda boa ciência, essa descoberta traz novos questionamentos: existem outros organismos semelhantes? Que outras formas de simbiose existem? Na natureza, certamente, o céu é o limite.

Fonte: Anaerobic endosymbiont generates energy for ciliate host by denitrification | Nature


Bônus: Tubarões que brilham no escuro

Para finalizar com chave de ouro, um bônus para você: tubarão com bioluminescência! Pesquisadoras da Nova Zelândia identificaram três espécies desse grupo de peixes de águas profundas com capacidade de brilhar no escuro, sendo que um deles (Dalatias licha) é o maior vertebrado bioluminescente. Mais pesquisas precisam ser feitas para entender este evento inusitado e maravilhoso.

Da esquerda para direita: Dalatias licha, Isistius brasiliensis e Squaliolus aliae. Brilho azulado emitido quando os tubarões estão em ambiente completamente escuro. Barra indica 10cm.

Fonte: Frontiers | Bioluminescence of the Largest Luminous Vertebrate, the Kitefin Shark, Dalatias licha: First Insights and Comparative Aspects | Marine Science (frontiersin.org)

Gostou do nosso compilado de notícias científicas do mês de Março? No final do mês de abril voltaremos com um novo resumo das principais notícias de biotecnologia!

Texto revisado por Natália Videira

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