28 dezembro 2012

A ciência que fez a minha cabeça em 2012

No ritmo das retrospectivas, Stevens Rehen apresenta, na Bioconexões de dezembro, sua lista dos cinco estudos que mais se destacaram em 2012 na área de biologia e revela quais avanços científicos gostaria de ver nos próximos anos.

Pesquisadores chineses conseguiram gerar células progenitoras de neurônios a partir de células presentes na urina humana. (foto: Lihui Wang, Guangjin Pan e Duanqing Pei)

Entre Natal e Ano Novo, veículos especializados e revistas científicas comentam as descobertas mais incríveis do ano. Para manter a tradição da coluna Bioconexões, apresento a seguir os cinco artigos científicos que, na minha opinião, marcaram para sempre 2012.

Neurônios gerados a partir de urina humana

No meu ponto de vista, o artigo científico mais interessante de 2012 foi publicado por pesquisadores chineses. Quem poderia imaginar que o subproduto líquido de nosso corpo de que nos livramos diariamente poderia dar origem a neurônios capazes de funcionar no cérebro?

O trabalho descreve fonte inesgotável para a produção de neurônios

O trabalho torna ainda mais simples o estudo das mais variadas doenças do cérebro em laboratório, além de descrever fonte inesgotável para a produção de neurônios que poderão ser usados no tratamento de doenças neurodegenerativas.

Neuropróteses e a força da mente

Lesão da medula espinal, acidente vascular cerebral, esclerose lateral amiotrófica e outras doenças cerebrais podem desconectar cérebro e corpo, eliminando a possibilidade de execução de movimentos voluntários.

A interface cérebro-máquina, que traduz a atividade cerebral em sinais de controle de dispositivos de assistência, é uma esperança para restaurar a mobilidade e a independência de pessoas com paralisia.

Cientistas alemães e norte-americanos demonstraram a possibilidade de duas pessoas com histórico de tetraplegia utilizarem uma interface de controle de um membro biônico para planejar e realizar movimentos. Os dois participantes controlaram braço e mão robóticos a partir de sinais decodificados de 96 neurônios, localizados no córtex motor e ligados a uma rede de microeletrodos.

Assista a um vídeo da Nature (em inglês) sobre o experimento

Os resultados mostram a viabilidade do controle de dispositivos complexos a partir de um pequeno número de sinais neurais e da utilização do sistema por pessoas com tetraplegia.

Desejos controlados a laser

Por meio de técnicas de optogenética, cientistas norte-americanos e holandeses conseguiram ativar e inativar neurônios de uma área do cérebro de camundongos responsável por controlar comportamentos associados ao prazer sentido ao se saciar a fome e a sede ou após uma relação sexual, por exemplo.

Para isso, os pesquisadores criaram camundongos geneticamente modificados contendo proteínas fotossensíveis chamadas opsinas. Quando inseridas em neurônios, essas proteínas os tornam sensíveis à luz, permitindo assim a manipulação de sua atividade com pulsos de laser originados de cabos de fibra óptica.

Os achados experimentais permitirão o desenvolvimento de tratamentos não invasivos para pessoas com dependência química ou depressão

Os camundongos geneticamente modificados receberam água com açúcar para completar uma tarefa simples de memória. Quando os pesquisadores ligavam feixes de laser no cérebro dos animais, eles continuavam a executar a tarefa aprendida, mas paravam de requerer a água com açúcar como recompensa. Quando a incidência do laser cessava, eles voltavam ao seu comportamento original.

Os achados experimentais descritos no artigo permitirão, no futuro, o desenvolvimento de tratamentos não invasivos para pessoas com dependência química ou depressão. Para esses tratamentos, evidentemente, será preciso infectar neurônios dos pacientes com um vírus geneticamente modificado contendo opsinas, o que ainda é um grande desafio.

Camundongos gerados a partir da pele

Cientistas japoneses conseguiram criar óvulos a partir da reprogramação de células da pele de camundongos. Esses óvulos, quando fecundados, deram origem a filhotes saudáveis. O trabalho complementa estudo do mesmo grupo que, no ano passado, havia criado espermatozoides com a mesma tecnologia.

A imagem real da dupla hélice de DNA

A determinação da estrutura da molécula de DNA, em 1953, revelou seu papel fundamental nas ciências da vida. Porém, sabemos hoje que o DNA propriamente dito representa apenas uma pequena fração, de cerca de 3%, de todo o conteúdo da informação que nos torna vivos e é dependente de suas relações com proteínas e micro RNAs.

Pesquisadores italianos desenvolveram metodologia capaz de criar nanofibras de DNA cuja estrutura em dupla hélice pôde ser fotografada pela primeira vez, por meio de um microscópio eletrônico de transmissão.

Fotografia do DNA
Pesquisadores italianos criaram um método que permitiu a realização da primeira fotografia direta da estrutura em dupla hélice da molécula de DNA. (foto: Gentile et al/ Nano Letters)

A técnica permitirá que cientistas enxerguem, literalmente, como proteínas, RNA e outras biomoléculas interagem com o DNA. Como diria o filósofo chinês Confúcio: “Uma imagem vale mais do que mil palavras.”

Desejos para o futuro

Nos próximos anos, há alguns resultados que eu gostaria de ver nas listas de grandes descobertas da ciência. Entre eles, estão o sucesso nos testes clínicos – previstos para acontecer em breve – com células-tronco reprogramadas (iPS) para tratamento de degeneração macular (tipo de cegueira) e epidermólise bolhosa (doença hereditária que causa bolhas na pele e mucosas) e a cura da infecção por HIV a partir do transplante de células-tronco resistentes ao vírus após manipulação em laboratório.

Outro avanço desejado seria o aumento do conhecimento sobre as bases moleculares do envelhecimento e a descrição de formas seguras de manipular a atividade da enzima telomerase como forma de reverter os sinais biológicos da idade.

Desejo então um feliz 2013, repleto de descobertas científicas!

Stevens Rehen
Instituto de Ciências Biomédicas
Universidade Federal do Rio de Janeiro

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