Por: Regina Henriques
Investigadores de Coimbra confirmam eficácia de teste para antever Alzheimer
Investigadores de Coimbra confirmam eficácia de teste para antever Alzheimer
A doença de Alzheimer, reconhecida pelas Nações Unidas como Doença Crónica Não-Transmissível é um tipo de demência que provoca uma deteorização global, progressiva e irreversível de diversas funções cognitivas como a memória, a atenção, a concentração, a linguagem e o pensamento.
Esta deteorização tem como consequências alterações no comportamento, na personalidade e na capacidade funcional da pessoa, dificultando a realização das suas atividades diárias..jpg){kind=spacer} |
Teste é instrumento útil no diagnóstico
precoce da demência com a Doença de Alzheimer |
O nome da patologia deve-se a Alois Alzheimeri, o médico alemão que em 1907 descreveu pela primeira vez a doença. Ao fazer uma autópsia, o médico descobriu no cérebro do cadáver lesões nunca antes vistas. Tratava-se de um problema dentro dos neurónios ou células cerebrais, que apareciam atrofiados em vários lugares do cérebro e cheios de placas estranhas e fibras retorcidas, enroscadas umas nas outras.
O investigador verificou a coexistência de placas senis, ou amiloides que consistem em grandes depositórios da proteína tóxica beta-amioloide. O desenvolvimento dessas placas ao longo da vida é um processo normal, contudo um doente com Alzheimer apresenta mais dessas placas em regiões específicas do cérebro. Um excesso que interrompe progressivamente a comunicação neuronal.
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| A presença de placas amiloides e o os emaranhados neurofibrilares são as duas causas da impossibilidade de comunicação no cérebro |
Juntamente a elas, Alois Alzheimer encontrou também emaranhados neurofibrilares associados ao mau funcionamento da proteína tau, responsável por estabilizar os microtúbulos no interior dos neurónios.
Estes dois achados patológicos num doente com severas perturbações neurocognitivas e sem evidências de lesão intra-vascular, permitiram ao médico alemão caracterizar este quadro clínico como distinto de outras patologias orgânicas do cérebro.
Esta situação impossibilita a comunicação dentro do cérebro e danifica as conexões existentes entre as células cerebrais, que acabam por morrer traduzindo-se tudo isto na incapacidade de recordar a informação. Deste modo, conforme a doença vai afetando as várias áreas cerebrais vão-se perdendo funções e capacidades que raramente se conseguem recuperar ou reaprender.
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| À medida que as células cerebrais vão morrendo as diversas partes do cérebro correspondentes às várias capacidades humanas vão sendo afetadas |
Vídeo explicativo sobre a doença de Alzheimer
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| Dados do INE correpondentes ao ano de 2012 que ilustram a mortalidade pela doença de Alzheimer |
As mortes originadas pela doença representaram 1,6% da mortalidade desse ano, tendo sido as regiões da Cova da Beira e da Península Ibérica de Setúbal as mais afetadas com respetivamente 2,2% e 2,1% do total de mortes nessas regiões. O valor mais baixo foi observado na Região Autónoma da Madeira com 1,0%.
O Teste de Recordação Seletiva Livre e Guiada (TRSLG)
http://pepsic.bvsalud.org/pdf/avp/v11n1/v11n1a06.pdf
O teste de memória desenvolvido nos Estados Unidos e que agora uma equipa multidisciplinar da Universidade de Coimbra aplicou em contexto clínico, vai permitir verificar se as pessoas com Défice Cognitivo Ligeiro (DCL) – patologia muito associada ao período de transição entre o envelhecimento e a demência – correm risco de evoluir para a doença de Alzheimer, a demência mais comum na população idosa.
Antes de ser experimentado em 100 doentes com DCL e em 70 doentes com Alzheimer, seguidos na consulta de demência coordenada pela neurologista Isabel Santana do Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra, o Teste de Recordação Seletiva Livre e Guiada (TRSLG), desenvolvido nos anos 80 pelo especialista norte-americano Herman Buschke, foi adaptado para a população portuguesa por investigadores das Faculdades de Psicologia, Medicina e Letras da Universidade de Coimbra.
Os resultados do estudo financiado pela Fundação para a Ciência e Tecnologia revelam sensibilidade e precisão elevada na diferenciação entre os doentes com DLC com mais riscos de desenvolver Alzheimer e os que apenas manterão a memória diminuída.
Uma possível vacina
Foi também recentemente anunciada uma possível nova forma de prevenir o Alzheimer.
Trata-se de uma vacina feita a partir da mesma proteína beta-amilóide encontrada no cérebro de quem possui a doença e que deverá ser aplicada em pessoas abaixo dos 50 anos, antes de exibirem qualquer sintoma de Alzheimer.
Segundo o professor de neuropatologia e coordenador da pesquisa James Nicoll, da Universidade de Southampton no Reino Unido, não se podem prever os efeitos da vacinação. Apesar de o investigador não colocar de parte a possibilidade de " o círculo de beta-amilóide poder causar uma cascata de coisas que não se podem reverter", o mesmo afirma que esta vacina em primeiro lugar pode ser uma prevenção.
Só na Grã-Bretanha, onde o estudo é realizado, cerca de 800 mil pessoas possuem a doença de Alzheimar, uma patologia que empata a economia do país em 23 biliões de dólares.
Noutra pesquisa, o professor de psiquiatria biológica da Universidade de Southampton, Clive Holmes, alertou para a possibilidade de o Alzheimer poder ser causado e agravado por infeções comuns, como a gripe.
Noutra pesquisa, o professor de psiquiatria biológica da Universidade de Southampton, Clive Holmes, alertou para a possibilidade de o Alzheimer poder ser causado e agravado por infeções comuns, como a gripe.
Apesar da novidade a vacina inglesa não foi a primeira tentativa para o tratamento desta doença.
Em 2013 também uma equipa de cientistas espanhóis desenvolveu a EB-101, uma vacina contra o Alzheimer, capaz segundo as pesquisas, de evitar a patologia e reverter as suas manifestações quando a mesma já se desenvolveu.
De acordo com o cientista que coordenou o estudo, Ramón Cacabelos, do Centro de Investigação Biomédica Euroespes, o tratamento era baseado na ativação do sistema imunológico contra as proteínas beta-amiloide.
Os pesquisadores modificaram geneticamente ratos para que estes apresentassem os sintomas responsáveis pela doença nos humanos e nos primeiros testes realizados, a aplicação da vacina EB-101 nesses animais foi bem-sucedida, evitando que os animais desenvolvessem o mal ao longo da vida.
A doença, que já atinge de 20 a 30 milhões de pessoas em todo mundo, é comum entre idosos acima de 65 anos e é caracterizada pela perda gradual das funções cognitivas.
Segundo dados do Instituto Nacional de Estatística (INE), mais de metade das mortes em Portugal são causadas pela doença oncológica e por doenças cardiovasculares, com os tumores malignos a registarem um aumento nos últimos anos.
Em 2013 também uma equipa de cientistas espanhóis desenvolveu a EB-101, uma vacina contra o Alzheimer, capaz segundo as pesquisas, de evitar a patologia e reverter as suas manifestações quando a mesma já se desenvolveu.
De acordo com o cientista que coordenou o estudo, Ramón Cacabelos, do Centro de Investigação Biomédica Euroespes, o tratamento era baseado na ativação do sistema imunológico contra as proteínas beta-amiloide.
Os pesquisadores modificaram geneticamente ratos para que estes apresentassem os sintomas responsáveis pela doença nos humanos e nos primeiros testes realizados, a aplicação da vacina EB-101 nesses animais foi bem-sucedida, evitando que os animais desenvolvessem o mal ao longo da vida.
A doença, que já atinge de 20 a 30 milhões de pessoas em todo mundo, é comum entre idosos acima de 65 anos e é caracterizada pela perda gradual das funções cognitivas.
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Criado nano-chip capaz de detetar cancro em fase precoce
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| Pere Gascon, Quidant Romain e Serra Anjos mostram
chip para diagnosticar o cancro.
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Um grupo de investigadores internacionais desenvolveu um nano-chip que diagnostica o cancro em tempo útil ao seu tratamento. Os cientistas dirigidos pelo instituto de Ciências Fotónicas Castelldefels em Barcelona falam em fatores como a ultra sensibilidade e o baixo custo na prevenção da pandemia do momento.
Segundo dados do Instituto Nacional de Estatística (INE), mais de metade das mortes em Portugal são causadas pela doença oncológica e por doenças cardiovasculares, com os tumores malignos a registarem um aumento nos últimos anos.
O relatório do INE, divulgado no passado dia 7 de Abril - Dia Mundial da Saúde - mostra que 2002 e 2012, os casos de cancro aumentaram e ultrapassaram os 23% no total das causas de morte. De acordo com os mesmos dados, só em 2012, morreram uma média de 70 pessoas por dia em Portugal por tumores malignos e em dez anos a taxa bruta de mortalidade aumentou 14,1%.
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| Informação sobre a mortalidade por patologia relativa ao ano de 2012 retirada do Boletim do Instituto Nacional de Estatística divulgado a 7 de Abril de 2014 consultado em: file:///C:/Users/Regina%20Henriques/Downloads/RMorrer_2012_a.pdf |
Num panorama mais geral, foi também provado segundo um relatório da Sociedade Americana do Cancro, que esta é a doença no mundo com maior impacto económico, pelas mortes e pela perda de produtividade. Em 2008, as perdas económicas devido ao cancro ascenderam aos 895.000 milhões de dólares (698.000 milhões de euros), segundo dados do mesmo relatório citados pela agência Associated Press.
Estes números representam 1,5 por cento do produto interno bruto mundial.
Morreram cerca de 7,6 milhões de pessoas com cancro no mundo em 2008, segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS) e todos os anos são diagnosticados cerca de 12,4 milhões de novos casos.
Morreram cerca de 7,6 milhões de pessoas com cancro no mundo em 2008, segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS) e todos os anos são diagnosticados cerca de 12,4 milhões de novos casos.
(Esta e outra informação pode ser consultada em: http://www.cancer.org/.)
A doença oncológica foi chamada primeiramente de cancro pelo médico grego Hipócrates (460 a.C - 377 a.C), considerado o “Pai de Medicina”. No idioma grego cancro significa caranguejo, animal semelhante à massa central e excrescências periféricas características do tumor.
O cancro tem origem nas células e forma-se quando um conjunto desses elementos não segue o processo ordeiro e controlado do seu crescimento. Normalmente as células crescem e dividem-se para formar outras suas semelhantes, que envelhecem morrem e são substituídas por outras.
Este processo natural corre mal quando se formam novas células sem que o organismo necessite, células extras essas que não morrendo formam um tumor.
O Portal de Oncologia Português refere no tópico 'Sinais e Sintomas de Alerta' que “muitas vezes, o cancro não manifesta quaisquer sinais ou sintomas até chegar a um estado avançado de evolução”, afirmação que a Liga Portuguesa Contra o Cancro vincula quando adenda que os sintomas descritos na sua página na maioria dos casos não estão relacionados com o cancro.
As mudanças causadas pelo sangue no chip, relacionadas com a concentração de marcadores de cancro no sangue do paciente, são identificadas e permitem avaliar o risco do paciente desenvolver a doença.
"Esperamos ajudar a melhorar a eficácia dos tratamentos", explica Quidant Romain. Além do cancro, os cientistas esperam vir a usar a nova técnica de diagnóstico no sangue para combater o vírus da Sida. "Atualmente, a técnica para a medição da quantidade de vírus no sangue é muito complexa e cara para ser repetida muitas vezes", acrescentou o cientista.
Pere Gascón, Chefe de Serviço da Clínica de Oncologia do Instituto Clínico de Enfermidades Hematológicas e Oncológicas de Barcelona (ICMHO) pronunciou-se quanto ao dispositivo como “a bomba”, afirmando que a tecnologia até agora desenvolvida na prevenção do cancro fica muito à quem da descoberta do Professor Quidant Romain e sua equipa. “É muito mais sensível do que os testes que usamos hoje. Fornece os resultados em menos de uma hora e é barato”, referiu o médico.
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Confirmada a possibilidade de expandir o alfabeto do ADN
Cientistas americanos reproduziram numa bactéria componentes de base que não existem na natureza no ADN, expandindo assim pela primeira vez o alfabeto do código genético.
O ADN foi isolado, pela primeira vez, pelo físico suíço Friedrich Miescher que, em 1869 descobriu uma substância no pus de ligaduras descartadas. Como residia no núcleo da célula chamou-lhe nucleína, designação que compõe o seu nome científico - Ácido DesoxirrinoNucleico.
É uma molécula biológica universal, presente em todas as células vivas, responsável por transportar ao longo da vida as informações genéticas de um indivíduo.
Da sua composição fazem parte quatro tipos de nucleótidos: Adeina (A), Timina (T), e Guanina (G) com Citosina (C). Por isso A,T,G e C, foram as letras que sempre descreveram o património genético dos seres vivos, sendo também assim que são designadas as quatro moléculas ou bases que formam a grande cadeia de ADN que todos temos nas nossas células.
Contudo, o chamado código genético passou a ter mais duas letras, totalmente artificiais e nunca vistas na natureza. Este avanço científico publicado na revista Nature, e liderado por Floyd Romesberg do Instituto Scripps (EUA), segundo os envolvidos pode abrir caminho a aplicações que vão desde a medicina à nanotecnologia.
O segredo do procedimento foi a introdução das novas moléculas no ADN de uma bactéria, que apesar do artificial processo continuou a viver e a reproduzir-se de uma forma normal.
As letras do código genético não se combinam de qualquer maneira, mas apenas para formar dois pares: A-T e G-C. São estes pares de bases que constituem os degraus da “escada” (a dupla hélice) enrolada sobre si própria da molécula de ADN e é este rígido emparelhamento químico que faz com que, quando uma célula viva se divide, o seu ADN seja capaz de fabricar uma cópia de si próprio.
Abrindo-se tal e qual um fecho éclair, dá lugar a duas “metades” que irão cada uma reconstituir, de forma fidedigna (ligando sempre A a T e C a G), duas novas moléculas de ADN. Uma para cada célula-filha.
Desde finais da década de 1990 que o laboratório de Romesberg se lançou na pesquisa de moléculas artificiais que pudessem desempenhar o papel das bases do ADN – e que, em princípio, seriam capazes de comandar o fabrico de novas proteínas e até de novos organismos. Mas só a partir de 2008 é que os cientistas começaram a obter resultados decisivos.
A tarefa era complexa por várias razões. Por um lado, as moléculas que compõem o novo par de bases tinham de se ligar com a mesma afinidade do que as bases habituais do ADN. Tinham igualmente de permitir que o “fecho éclair” molecular se abrisse e se fechasse sem problemas, sob a ação da maquinaria natural da célula. Para além disso tinham ainda de passar o crivo dos mecanismos celulares encarregados de reparar o ADN quando surgissem erros de replicação. Se não fosse o caso, rapidamente as novas bases seriam expulsas do património genético.
Em 2008, os cientistas identificaram possíveis candidatos a pares de bases e mostraram que funcionavam in vitro – ou seja, fora das células. Mas só agora é que conseguiram transpor a experiência para o interior de uma célula viva.
Ainda demoraram algum tempo a ultrapassar o que consideram ter sido o maior obstáculo: fazer com que essas duas moléculas artificiais (designadas d5SICS e dNaM) conseguissem penetrar nas células de Escherichia coli, uma bactéria comum do intestino humano muito utilizada em engenharia genética. Uma vez que estas bactérias não produzem elas próprias as novas bases, era obrigatório fornecer-lhas do exterior.
A equipa acabou por descobrir a solução em 2012: um gene vindo de uma alga, quando introduzido nas bactérias, permitia fazer exatamente isso. “Esse foi um ponto fulcral no nosso trabalho”, disse Denis Malyshev.
Cerca de um ano mais tarde, obteram culturas de Escherichia coli, que apesar de conterem material genético não natural, multiplicavam e reproduziam o seu ADN, incluindo a parte artificial.
Os cientistas salientam que não é possível surgirem acidentalmente linhagens de bactérias com estas moléculas no seu código genético. “As novas bases só conseguem entrar nas células quando ativamos o gene vindo das algas”, disse Malyshev. E mesmo assim, “se pararmos de as fornecer às células, elas desaparecem do genoma”.
“A vida na Terra, com toda a sua diversidade, está codificada por apenas dois pares de bases e o que fizemos foi criar um organismo que contém esses dois pares mais um, que não é natural”, disse Romesberg. “Isso mostra que existem outras soluções de armazenamento da informação genética e, claro, aproxima-nos de uma biologia à base de ADN “expandido”, que poderá ter muitas aplicações entusiasmantes.”
O próximi passo, segundo os autores, consistirá em mostrar que a maquinaria celular consegue transcrever o ADN semi-sintético em ARN, a molécula a partir da qual a célula fabrica as suas proteínas. “Em princípio, isso dar-nos-ia uma capacidade sem precedentes de fabricar proteínas feitas à medida para fins terapêuticos”, salienta Romesberg – ou para desenvolver novos nanomateriais.
A doença oncológica foi chamada primeiramente de cancro pelo médico grego Hipócrates (460 a.C - 377 a.C), considerado o “Pai de Medicina”. No idioma grego cancro significa caranguejo, animal semelhante à massa central e excrescências periféricas características do tumor.
O cancro tem origem nas células e forma-se quando um conjunto desses elementos não segue o processo ordeiro e controlado do seu crescimento. Normalmente as células crescem e dividem-se para formar outras suas semelhantes, que envelhecem morrem e são substituídas por outras.
Este processo natural corre mal quando se formam novas células sem que o organismo necessite, células extras essas que não morrendo formam um tumor.
+C%C3%A9lulas+normais+danificadas+de+modo+irrevers%C3%ADvel+s%C3%A3o+eliminadas+atrav%C3%A9s+de+um+mecanismo+conhecido+como+apoptose.+(FIGURA+B)+C%C3%A9lulas+cancer%C3%ADgenas+evitam+a+apoptose+e+continuam+a+multiplicar-se+de+maneira.png) |
| A - Células normais danificadas de modo irreversível são eliminadas através de um mecanismo conhecido como apoptose; B - Células cancerígenas evitam a apoptose e continuam a multiplicar-se. |
O Portal de Oncologia Português refere no tópico 'Sinais e Sintomas de Alerta' que “muitas vezes, o cancro não manifesta quaisquer sinais ou sintomas até chegar a um estado avançado de evolução”, afirmação que a Liga Portuguesa Contra o Cancro vincula quando adenda que os sintomas descritos na sua página na maioria dos casos não estão relacionados com o cancro.
Um novo passo para a prevenção
O novo nano-chip anunciado este mês vem contornar todas as dificuldades no diagnóstico do cancro. o dispositivo utiliza as propriedades das partículas de luz (fotões) para diagnosticar patologias e consegue identificar com sucesso vestígios de proteínas de células cancerígenas no sangue, garantindo a deteção da doença numa fase precoce.
O professor Romain Quidant, coordenador do projeto, explicou que se trata de uma plataforma capaz de detetar vestígios de proteínas que são marcadores tumorais – substâncias usadas como indicadores de malignidade presentes ou libertadas pelo tumor - no sangue através dos últimos avanços em plasmónica microfluídos, nanofabricação e química de superfícies.
Segundo o pesquisador, é possível "detetar concentrações extremamente baixas desses vestígios numa questão de minutos”, o que faz do dispositivo ultra sensível uma poderosa ferramenta de última geração que trará potenciais benefícios na deteção precoce e no tratamento do cancro.
O nano-dispositivo tem um grande potencial como ferramenta para tratamentos futuros, não só pela sua fiabilidade, sensibilidade e baixo custo, mas também pela sua portabilidade, que permite que o mesmo se leve para lugares remotos com dificuldades de acesso a cuidados de saúde, resistindo a fatores como a temperatura, a radiação e a humidade.
Atualmente a maioria dos cancros deteta-se recorrendo ao microscópio, quando o tumor já tem milhões de células cancerígenas e consequentemente a doença já está numa fase adiantada. A novidade está na capacidade do dispositivo detetar a presença cancerígena ainda quando poucas células estão afetadas, uma potencialidade que os investigadores comparam a "apagar um incêndio em casa quando apenas há pequenas faíscas" ao invés de o “apagar quando este já se alastra pelas várias divisões".
Esta recente descoberta assenta na tecnologia "lab-on-a-chip". A diferença está na adoção de um processo científico baseado em análises instantâneas através de um chip que encerra em si uma ou várias funções de de pesquisa ao invés da metodologia manual em laboratório.
O dispositivo que embora com poucos centímetros quadrados alberga vários sensores distribuídos por micro-canais de fluídos, contém na sua superfície nano-partículas de ouro quimicamente programadas com recetores de anticorpos capazes de atrair as proteínas de cancro que circulam no sangue.
Segundo o pesquisador, é possível "detetar concentrações extremamente baixas desses vestígios numa questão de minutos”, o que faz do dispositivo ultra sensível uma poderosa ferramenta de última geração que trará potenciais benefícios na deteção precoce e no tratamento do cancro.
O nano-dispositivo tem um grande potencial como ferramenta para tratamentos futuros, não só pela sua fiabilidade, sensibilidade e baixo custo, mas também pela sua portabilidade, que permite que o mesmo se leve para lugares remotos com dificuldades de acesso a cuidados de saúde, resistindo a fatores como a temperatura, a radiação e a humidade.
Atualmente a maioria dos cancros deteta-se recorrendo ao microscópio, quando o tumor já tem milhões de células cancerígenas e consequentemente a doença já está numa fase adiantada. A novidade está na capacidade do dispositivo detetar a presença cancerígena ainda quando poucas células estão afetadas, uma potencialidade que os investigadores comparam a "apagar um incêndio em casa quando apenas há pequenas faíscas" ao invés de o “apagar quando este já se alastra pelas várias divisões".
Esta recente descoberta assenta na tecnologia "lab-on-a-chip". A diferença está na adoção de um processo científico baseado em análises instantâneas através de um chip que encerra em si uma ou várias funções de de pesquisa ao invés da metodologia manual em laboratório.
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| Diferença entre o trabalho de laboratório e a tecnologia "lab-on-chip" |
O dispositivo que embora com poucos centímetros quadrados alberga vários sensores distribuídos por micro-canais de fluídos, contém na sua superfície nano-partículas de ouro quimicamente programadas com recetores de anticorpos capazes de atrair as proteínas de cancro que circulam no sangue.
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| Nano-partículas de ouro a atrair proteínas de cancro |
As mudanças causadas pelo sangue no chip, relacionadas com a concentração de marcadores de cancro no sangue do paciente, são identificadas e permitem avaliar o risco do paciente desenvolver a doença.
"Esperamos ajudar a melhorar a eficácia dos tratamentos", explica Quidant Romain. Além do cancro, os cientistas esperam vir a usar a nova técnica de diagnóstico no sangue para combater o vírus da Sida. "Atualmente, a técnica para a medição da quantidade de vírus no sangue é muito complexa e cara para ser repetida muitas vezes", acrescentou o cientista.
Pere Gascón, Chefe de Serviço da Clínica de Oncologia do Instituto Clínico de Enfermidades Hematológicas e Oncológicas de Barcelona (ICMHO) pronunciou-se quanto ao dispositivo como “a bomba”, afirmando que a tecnologia até agora desenvolvida na prevenção do cancro fica muito à quem da descoberta do Professor Quidant Romain e sua equipa. “É muito mais sensível do que os testes que usamos hoje. Fornece os resultados em menos de uma hora e é barato”, referiu o médico.
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Confirmada a possibilidade de expandir o alfabeto do ADN
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| O código genético "expandido" possui um par de bases artificiais, aqui designado por X-Y |
Cientistas americanos reproduziram numa bactéria componentes de base que não existem na natureza no ADN, expandindo assim pela primeira vez o alfabeto do código genético.
O ADN foi isolado, pela primeira vez, pelo físico suíço Friedrich Miescher que, em 1869 descobriu uma substância no pus de ligaduras descartadas. Como residia no núcleo da célula chamou-lhe nucleína, designação que compõe o seu nome científico - Ácido DesoxirrinoNucleico.
É uma molécula biológica universal, presente em todas as células vivas, responsável por transportar ao longo da vida as informações genéticas de um indivíduo.
Da sua composição fazem parte quatro tipos de nucleótidos: Adeina (A), Timina (T), e Guanina (G) com Citosina (C). Por isso A,T,G e C, foram as letras que sempre descreveram o património genético dos seres vivos, sendo também assim que são designadas as quatro moléculas ou bases que formam a grande cadeia de ADN que todos temos nas nossas células.
Contudo, o chamado código genético passou a ter mais duas letras, totalmente artificiais e nunca vistas na natureza. Este avanço científico publicado na revista Nature, e liderado por Floyd Romesberg do Instituto Scripps (EUA), segundo os envolvidos pode abrir caminho a aplicações que vão desde a medicina à nanotecnologia.
O segredo do procedimento foi a introdução das novas moléculas no ADN de uma bactéria, que apesar do artificial processo continuou a viver e a reproduzir-se de uma forma normal.
As letras do código genético não se combinam de qualquer maneira, mas apenas para formar dois pares: A-T e G-C. São estes pares de bases que constituem os degraus da “escada” (a dupla hélice) enrolada sobre si própria da molécula de ADN e é este rígido emparelhamento químico que faz com que, quando uma célula viva se divide, o seu ADN seja capaz de fabricar uma cópia de si próprio.
Abrindo-se tal e qual um fecho éclair, dá lugar a duas “metades” que irão cada uma reconstituir, de forma fidedigna (ligando sempre A a T e C a G), duas novas moléculas de ADN. Uma para cada célula-filha.
Desde finais da década de 1990 que o laboratório de Romesberg se lançou na pesquisa de moléculas artificiais que pudessem desempenhar o papel das bases do ADN – e que, em princípio, seriam capazes de comandar o fabrico de novas proteínas e até de novos organismos. Mas só a partir de 2008 é que os cientistas começaram a obter resultados decisivos.
A tarefa era complexa por várias razões. Por um lado, as moléculas que compõem o novo par de bases tinham de se ligar com a mesma afinidade do que as bases habituais do ADN. Tinham igualmente de permitir que o “fecho éclair” molecular se abrisse e se fechasse sem problemas, sob a ação da maquinaria natural da célula. Para além disso tinham ainda de passar o crivo dos mecanismos celulares encarregados de reparar o ADN quando surgissem erros de replicação. Se não fosse o caso, rapidamente as novas bases seriam expulsas do património genético.
Em 2008, os cientistas identificaram possíveis candidatos a pares de bases e mostraram que funcionavam in vitro – ou seja, fora das células. Mas só agora é que conseguiram transpor a experiência para o interior de uma célula viva.
Ainda demoraram algum tempo a ultrapassar o que consideram ter sido o maior obstáculo: fazer com que essas duas moléculas artificiais (designadas d5SICS e dNaM) conseguissem penetrar nas células de Escherichia coli, uma bactéria comum do intestino humano muito utilizada em engenharia genética. Uma vez que estas bactérias não produzem elas próprias as novas bases, era obrigatório fornecer-lhas do exterior.
A equipa acabou por descobrir a solução em 2012: um gene vindo de uma alga, quando introduzido nas bactérias, permitia fazer exatamente isso. “Esse foi um ponto fulcral no nosso trabalho”, disse Denis Malyshev.
Cerca de um ano mais tarde, obteram culturas de Escherichia coli, que apesar de conterem material genético não natural, multiplicavam e reproduziam o seu ADN, incluindo a parte artificial.
Os cientistas salientam que não é possível surgirem acidentalmente linhagens de bactérias com estas moléculas no seu código genético. “As novas bases só conseguem entrar nas células quando ativamos o gene vindo das algas”, disse Malyshev. E mesmo assim, “se pararmos de as fornecer às células, elas desaparecem do genoma”.
“A vida na Terra, com toda a sua diversidade, está codificada por apenas dois pares de bases e o que fizemos foi criar um organismo que contém esses dois pares mais um, que não é natural”, disse Romesberg. “Isso mostra que existem outras soluções de armazenamento da informação genética e, claro, aproxima-nos de uma biologia à base de ADN “expandido”, que poderá ter muitas aplicações entusiasmantes.”
O próximi passo, segundo os autores, consistirá em mostrar que a maquinaria celular consegue transcrever o ADN semi-sintético em ARN, a molécula a partir da qual a célula fabrica as suas proteínas. “Em princípio, isso dar-nos-ia uma capacidade sem precedentes de fabricar proteínas feitas à medida para fins terapêuticos”, salienta Romesberg – ou para desenvolver novos nanomateriais.
O estudo posse ser consultado online em http://www.nature.com/news/first-life-with-alien-dna-1.15179 .
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Para além das tradicionais aplicações da cortiça, este recurso pode ter agora mais um valioso emprego. Uma equipa liderada por cientistas portugueses extraiu deste material uma molécula antibacteriana que pode ser uma ajuda no tratamento de feridas e que pode ainda vir a constituir uma nova geração de sacos de plástico.
Para além das tradicionais aplicações da cortiça, este recurso pode ter agora mais um valioso emprego. Uma equipa liderada por cientistas portugueses extraiu deste material uma molécula antibacteriana que pode ser uma ajuda no tratamento de feridas e que pode ainda vir a constituir uma nova geração de sacos de plástico.
É antigo o uso da cortiça para o fabrico de isolantes térmicos e sonoros bem como para a produção de rolhas de garrafas. Mais recente é a aplicação desse material como tecido na produção de vestuário, acessórios, sapatos e carteiras.
O projeto português “Cortiça e Arquitetura” que está a ser desenvolvido através da Euronatura – Centro para o Direito Ambiental e Desenvolvimento Sustentado (EN) tem o objetivo, segundo o livro que a investigação originou, de “informar, consciencializar e promover o utilizo da cortiça, material por excelência ecológico e renovável, às novas propostas de Arquitetura.” Arquitetos e designers já construíram bancos, maçanetas e outras peças de mobiliário com este material.
Agora talvez seja a vez da medicina aproveitar as propriedades da árvore que é símbolo nacional – o sobreiro, sobro, sobreira ou chaparro – de seu nome científico “quercus suber”, uma designação latina que advém da civilização romana.
O mais recente estudo português conduzido por investigadores do Instituto de Tecnologia Química e Biológica, e das universidades de Aveiro, Coimbra com a participação também da Universidade de Ratisnona na Alemanha, associa então a árvore ao tratamento de feridas, acabando de demonstrar que é possível extrair da cortiça uma película de suberina – uma molécula vegetal que se encontra em grande quantidade na casca do sobreiro. O estudo provou ainda que esta película tem propriedades antibacterianas, uma novidade publicada na revista Biomacromolecules que pode se consultada na sua versão online. (http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/bm500201s?prevSearch=cork&searchHistoryKey=)
A suberina é um poliéster, o nome de uma classe de polímeros em que entram vários tipos de moléculas, como os plásticos. É produzida em árvores como o sobreiro ou a bétula sendo uma importante constituinte da parede das células vegetais – uma estrutura que rodeia a membrana celular, dando impermeabilidade e rigidez aos tecidos, e que não existe nas células animais.
No caso do sobreiro, a suberina acumula-se na cortiça, onde pode chegar a constituir metade do seu peso. A casca do tronco da bétula por exemplo pode conter até 50% desta macromolécula.
Até agora nunca se tinha conseguido extrair a suberina de modo a manter uma estrutura semelhante à que forma uma parede celular. O que os investigadores químicos faziam era cortar as cadeias de moléculas de suberina que dada a sua estrutura criavam um efeito de proteção, rigidez e isolamento no interior da parede vegetal. Contudo, estas propriedades perdiam-se quando as reações químicas utilizadas pelos cientistas partiam o seu esqueleto químico e as suas propriedades inerentes.
A novidade está no trabalho liderado por Cristina Silva Pereira, chefe do grupo do Instituto de Tecnologia Química e Biológica (ITQB), em Oeiras. “Não olhámos para o problema com a abordagem de um químico, olhámos para o polímero como um todo, tendo presente a função que desempenha na planta. Queríamos aceder a este material mantendo essas funções”, disse a Investigadora ao Jornal Público.
A equipa começou a trabalhar com a suberina e 2008 e em 2010 conseguiu finalmente extraí-la da cortiça, utilizando um líquido iónico – cholinium hexanoate – permitindo manter parcialmente a estrutura tridimensional nativa da suberina.
No artigo agora publicado e que se pode ler online, os cientistas demonstraram como se pode criar uma película de suberina com esse método. Segundo a coordenadora do projeto, a película lisa tem o aspeto de uma mica ou capa de plástico de cor acastanhada. A equipa analisou as propriedades físicas da película como o ponto de fusão e a permeabilidade à água.
Finalmente, os investigadores testaram os efeitos que a película de suberina tem na sobrevivência de duas espécies diferentes de bactérias que pertencem a dois grandes grupos bacterianos (as Gram-positivas e Gram-negativas): constataram que os pedaços de película de suberina matavam grande parte dessas bactérias.
As referências de medicina tradicional sobre o uso de plantas ricas em suberina levam os investigadores a crer que esta película de origem biológica poderá vir a ser utilizada para sarar as feridas crónicas como as que os diabéticos desenvolvem, promovendo a cicatrização e inibindo o desenvolvimento de bactérias.
Na produção da película, a equipa de cientistas utilizou pó de cortiça, um produto que resultante da transformação da então casca do sobreiro. Dadas as características da molécula novas utilizações podem ser desenvolvidas, das quais seria interessante uma nova geração de sacos de plástico ecológicos.
Uma colaboração entre o Hospital de Santa Maria, a Universidade de Lisboa, a empresa portuguesa Vitacress e a Universidade de Reading no Reino Unido pretende averiguar as potencialidades do agrião-de-água para os doentes com cancro da mama.
As propriedades antioxidantes do agrião-da-água estão a ser estudadas como potenciais limitadoras do cancro. O estudo é português e pensa-se que a ingestão deste alimento poderá fazer aumentar a resistência do ADN das células saudáveis dos doentes à radioterapia e daí traduzir-se numa melhoria do seu estado metabólico e da sua qualidade de vida.
O vegetal que divide a classe das crucíferos com as couves, brócolos, rábano e repolho, foi apontado como alimento rico em substâncias que podem ter um impacto na doença oncológica - sobretudo em vitaminas A, C e do complexo B, em ferro, magnésio, zinco, enxofre, cálcio, fluor e potássio. Os cientistas pensam portanto que também poderá ser um importante bloqueador do crescimento das células cancerosas.
Os benefícios deste vegetal já foram levantados num estudo publicado no American Journal of Clinical Nitrition, requerido por uma organização chamada Watercress Alliance (Aliança do Agrião) onde foram avaliados 30 homens e 30 mulheres saudáveis (incluindo 30 fumadores) entre os 19 e 55 anos de idade, que consumiram diariamente 85g de agriões crus durante 8 semanas.
Para além de descobrirem que o dano ao DNA de glóbulos brancos diminuiu 22,9%, estas células também foram capazes de se proteger melhor dos efeitos dos radicais livres causadores também do envelhecimento.
Quando amostras de células foram expostas a peróxido de hidrogênio (poderoso oxidante), que gera grandes números de radicais livres, os níveis de danos foram 9,4% menores do que o esperado. Em contrapartida e favoravelmente os níveis de compostos antioxidantes no sangue, como beta-caroteno e luteína, que podem combater os efeitos dos radicais livres, aumentaram.
As mudanças benéficas foram maiores entre os fumadores que por essa condição que tinham níveis de compostos antioxidantes significativamente mais baixos no início do estudo.
Por outro lado, os níveis de triglicéridos, ou gorduras existentes no sangue e potencialmente prejudiciais, apresentaram um corte de 10%.
O objetivo dos investigadores portugueses é realizar um ensaio clínico em doentes com cancro da mama para investigar se as dietas em agrião-de-água tornam as células saudáveis mais resistentes aos tratamentos.
A importância da alimentação cuidada nestes casos foi vinculada pela cientista Isabel Grillo, investigadora do Instituto de Medicina Molecular (IMM), que explicou que as alterações nutricionais que os doentes oncológicos experimentam podem em certas circunstâncias levar à morte.
Os cientistas acreditam então que podem melhorar a terapêutica anticancerosa e ao mesmo tempo reduzir os seus efeitos adversos. O agrião parece ter a capacidade de aumentar a resistência das células ao stress oxidativo que pode ser provocado por fatores como a poluição e o tabaco, influenciadores diretos na danificação das células e da morte celular.
Para além da quimioprevenção, o agrião é antianémico, aumentando a concentração de glóbulos vermelhos e hemoglobina e tem ação odontálgica aliviando as dores dos doentes.
Tem um efeito remineralizante, sendo um alimento utilizado em casos de convalescença ou na alimentação de desportistas ou crianças em crescimento. Favorece o crescimento do cabelo por aplicação interna e externa. É depurativo e diurético funcionando como agente de limpeza e purgador e pode ser usado como auxiliar no tratamento da diabetes.
A investigação portuguesa deverá contar a participação 200 doentes e terá início no serviço de radioterapia do Hospital de Santa Maria, em Lisboa.
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Figura1 – Uma molécula antibacteriana da cortiça
pode ser
utilizada no tratamento de feridas.
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Sobreiro
pode ajudar a tratar feridas
Para além das tradicionais aplicações da cortiça, este recurso pode ter agora mais um valioso emprego. Uma equipa liderada por cientistas portugueses extraiu deste material uma molécula antibacteriana que pode ser uma ajuda no tratamento de feridas e que pode ainda vir a constituir uma nova geração de sacos de plástico.
Para além das tradicionais aplicações da cortiça, este recurso pode ter agora mais um valioso emprego. Uma equipa liderada por cientistas portugueses extraiu deste material uma molécula antibacteriana que pode ser uma ajuda no tratamento de feridas e que pode ainda vir a constituir uma nova geração de sacos de plástico.
É antigo o uso da cortiça para o fabrico de isolantes térmicos e sonoros bem como para a produção de rolhas de garrafas. Mais recente é a aplicação desse material como tecido na produção de vestuário, acessórios, sapatos e carteiras.
O projeto português “Cortiça e Arquitetura” que está a ser desenvolvido através da Euronatura – Centro para o Direito Ambiental e Desenvolvimento Sustentado (EN) tem o objetivo, segundo o livro que a investigação originou, de “informar, consciencializar e promover o utilizo da cortiça, material por excelência ecológico e renovável, às novas propostas de Arquitetura.” Arquitetos e designers já construíram bancos, maçanetas e outras peças de mobiliário com este material.
Agora talvez seja a vez da medicina aproveitar as propriedades da árvore que é símbolo nacional – o sobreiro, sobro, sobreira ou chaparro – de seu nome científico “quercus suber”, uma designação latina que advém da civilização romana.
O mais recente estudo português conduzido por investigadores do Instituto de Tecnologia Química e Biológica, e das universidades de Aveiro, Coimbra com a participação também da Universidade de Ratisnona na Alemanha, associa então a árvore ao tratamento de feridas, acabando de demonstrar que é possível extrair da cortiça uma película de suberina – uma molécula vegetal que se encontra em grande quantidade na casca do sobreiro. O estudo provou ainda que esta película tem propriedades antibacterianas, uma novidade publicada na revista Biomacromolecules que pode se consultada na sua versão online. (http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/bm500201s?prevSearch=cork&searchHistoryKey=)
A suberina é um poliéster, o nome de uma classe de polímeros em que entram vários tipos de moléculas, como os plásticos. É produzida em árvores como o sobreiro ou a bétula sendo uma importante constituinte da parede das células vegetais – uma estrutura que rodeia a membrana celular, dando impermeabilidade e rigidez aos tecidos, e que não existe nas células animais.
No caso do sobreiro, a suberina acumula-se na cortiça, onde pode chegar a constituir metade do seu peso. A casca do tronco da bétula por exemplo pode conter até 50% desta macromolécula.
Até agora nunca se tinha conseguido extrair a suberina de modo a manter uma estrutura semelhante à que forma uma parede celular. O que os investigadores químicos faziam era cortar as cadeias de moléculas de suberina que dada a sua estrutura criavam um efeito de proteção, rigidez e isolamento no interior da parede vegetal. Contudo, estas propriedades perdiam-se quando as reações químicas utilizadas pelos cientistas partiam o seu esqueleto químico e as suas propriedades inerentes.
A novidade está no trabalho liderado por Cristina Silva Pereira, chefe do grupo do Instituto de Tecnologia Química e Biológica (ITQB), em Oeiras. “Não olhámos para o problema com a abordagem de um químico, olhámos para o polímero como um todo, tendo presente a função que desempenha na planta. Queríamos aceder a este material mantendo essas funções”, disse a Investigadora ao Jornal Público.
A equipa começou a trabalhar com a suberina e 2008 e em 2010 conseguiu finalmente extraí-la da cortiça, utilizando um líquido iónico – cholinium hexanoate – permitindo manter parcialmente a estrutura tridimensional nativa da suberina.
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Figura2 – Com ajuda de um líquido iónico é possível retirar da cortiça suberina sem danificar na totalidade a cadeia celular do material. (Imagem retirada do estudo científico) |
No artigo agora publicado e que se pode ler online, os cientistas demonstraram como se pode criar uma película de suberina com esse método. Segundo a coordenadora do projeto, a película lisa tem o aspeto de uma mica ou capa de plástico de cor acastanhada. A equipa analisou as propriedades físicas da película como o ponto de fusão e a permeabilidade à água.
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Figura3 – Depois do processo, a suberina constitui o aspeto de uma membrana plástica de cor acastanhada. (Imagem retirada do estudo científico) |
Finalmente, os investigadores testaram os efeitos que a película de suberina tem na sobrevivência de duas espécies diferentes de bactérias que pertencem a dois grandes grupos bacterianos (as Gram-positivas e Gram-negativas): constataram que os pedaços de película de suberina matavam grande parte dessas bactérias.
As referências de medicina tradicional sobre o uso de plantas ricas em suberina levam os investigadores a crer que esta película de origem biológica poderá vir a ser utilizada para sarar as feridas crónicas como as que os diabéticos desenvolvem, promovendo a cicatrização e inibindo o desenvolvimento de bactérias.
Na produção da película, a equipa de cientistas utilizou pó de cortiça, um produto que resultante da transformação da então casca do sobreiro. Dadas as características da molécula novas utilizações podem ser desenvolvidas, das quais seria interessante uma nova geração de sacos de plástico ecológicos.
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Imagem4 – A produção da película de suberina tem origem no pó de cortiça. (Imagem Google) |
O próximo passo já iniciado pelos cientistas será tentar repetir o processo para extrair suberina de outros poliésteres naturais como a já referia bétula, as cascas do melão, da mandioca, da batata, da maça ou do tomate. Se este processo for feito com outras fontes, poderá ter todo o tipo de usos.
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Portugueses estudam os potenciais do
agrião em doentes oncológicos
Uma colaboração entre o Hospital de Santa Maria, a Universidade de Lisboa, a empresa portuguesa Vitacress e a Universidade de Reading no Reino Unido pretende averiguar as potencialidades do agrião-de-água para os doentes com cancro da mama.
As propriedades antioxidantes do agrião-da-água estão a ser estudadas como potenciais limitadoras do cancro. O estudo é português e pensa-se que a ingestão deste alimento poderá fazer aumentar a resistência do ADN das células saudáveis dos doentes à radioterapia e daí traduzir-se numa melhoria do seu estado metabólico e da sua qualidade de vida.
O vegetal que divide a classe das crucíferos com as couves, brócolos, rábano e repolho, foi apontado como alimento rico em substâncias que podem ter um impacto na doença oncológica - sobretudo em vitaminas A, C e do complexo B, em ferro, magnésio, zinco, enxofre, cálcio, fluor e potássio. Os cientistas pensam portanto que também poderá ser um importante bloqueador do crescimento das células cancerosas.
Os benefícios deste vegetal já foram levantados num estudo publicado no American Journal of Clinical Nitrition, requerido por uma organização chamada Watercress Alliance (Aliança do Agrião) onde foram avaliados 30 homens e 30 mulheres saudáveis (incluindo 30 fumadores) entre os 19 e 55 anos de idade, que consumiram diariamente 85g de agriões crus durante 8 semanas.
Para além de descobrirem que o dano ao DNA de glóbulos brancos diminuiu 22,9%, estas células também foram capazes de se proteger melhor dos efeitos dos radicais livres causadores também do envelhecimento.
Quando amostras de células foram expostas a peróxido de hidrogênio (poderoso oxidante), que gera grandes números de radicais livres, os níveis de danos foram 9,4% menores do que o esperado. Em contrapartida e favoravelmente os níveis de compostos antioxidantes no sangue, como beta-caroteno e luteína, que podem combater os efeitos dos radicais livres, aumentaram.
As mudanças benéficas foram maiores entre os fumadores que por essa condição que tinham níveis de compostos antioxidantes significativamente mais baixos no início do estudo.
Por outro lado, os níveis de triglicéridos, ou gorduras existentes no sangue e potencialmente prejudiciais, apresentaram um corte de 10%.
O objetivo dos investigadores portugueses é realizar um ensaio clínico em doentes com cancro da mama para investigar se as dietas em agrião-de-água tornam as células saudáveis mais resistentes aos tratamentos.
A importância da alimentação cuidada nestes casos foi vinculada pela cientista Isabel Grillo, investigadora do Instituto de Medicina Molecular (IMM), que explicou que as alterações nutricionais que os doentes oncológicos experimentam podem em certas circunstâncias levar à morte.
Os cientistas acreditam então que podem melhorar a terapêutica anticancerosa e ao mesmo tempo reduzir os seus efeitos adversos. O agrião parece ter a capacidade de aumentar a resistência das células ao stress oxidativo que pode ser provocado por fatores como a poluição e o tabaco, influenciadores diretos na danificação das células e da morte celular.
Para além da quimioprevenção, o agrião é antianémico, aumentando a concentração de glóbulos vermelhos e hemoglobina e tem ação odontálgica aliviando as dores dos doentes.
Tem um efeito remineralizante, sendo um alimento utilizado em casos de convalescença ou na alimentação de desportistas ou crianças em crescimento. Favorece o crescimento do cabelo por aplicação interna e externa. É depurativo e diurético funcionando como agente de limpeza e purgador e pode ser usado como auxiliar no tratamento da diabetes.
A investigação portuguesa deverá contar a participação 200 doentes e terá início no serviço de radioterapia do Hospital de Santa Maria, em Lisboa.
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