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Como saber se o animal é feliz?

Disse Darwin que animais e humanos expressam as mesmas emoções. Aliás, aponta o Popular Science que“golfinhos, vacas, chimpanzés, cão e ate esquilos processam emoções de forma similar a nível cerebral” o que leva a crer que tais espécies experienciam emoções básicas como medo, raiva e alegria.

Há contudo quem defenda a ideia oposta: a de que o não existem emoções, nem tão pouco para os humanos. O que se vê é, defendem alguns, reações mentais de respostas a estímulos.

Muito provavelmente, esta ultima ideia não é apoiada por quem tem animais – principalmente cães – alegando saber quando é que o seu patudo está feliz pelo mexer da cauda, forma como ladra e outros comportamentos.

O mesmo se passa com os pinguins que, embora não tenham expressão facial, quando emitem sons e ‘beijam’ o rosto dos da mesma espécie, “não há outra conclusão a apontar que não seja a felicidade”,refere Adélie, cientista que se focou no estudo desta espécie

Para estes, e cientistas menos céticos, é através do comportamento que se pode analisar as emoções dos animais irracionais, algo que se torna difícil por, tal como as pessoas, também não existirem dois animais iguais por isso, alerta a publicação, um cão abanar a cauda ou um gato fazer ronrons não indica, necessariamente felicidade. Mas há casos em que a resposta cerebral permite apontar uma emoção que é desenvolvida da mesma forma em vários mamíferos, mesmo que o estimulo a tal emoção seja diferente.

Num estudo feito o ano passado, por exemplo, vários cães foram expostos à situação de ver o seu dono dar comida a um cão artificial de aspeto muito realístico. Da análise cerebral concluiu-se que, quando perante aquela situação, os cães que demostraram uma atitude mais agressiva apresentavam ativação da amígdala, o mesmo que acontece no ser humano quando sente ciúmes.

Outro estudo, desenvolvido já este ano, aponta que os cavalos que vivem ao ar livre relincham muito mais que os que vivem fechados em estábulos, tal aspeto foi analisado, de onde se associa, em certos casos, um som mais forte e frequente aos animais mais felizes, o mesmo acontece com rinocerontes e antas. No caso dos humanos, os cientistas equiparam o suspiro.

Então, como saber se o animal está feliz?

Na tentativa de responder a esta comum questão, inúmeros estudos foram feitos, alguns dos quais já se referiu aqui. Fizeram-no pela analise cerebral, interpretação visual a vastas amostras ou avaliação sonora (além da dos relinchos dos cavalos, outro cientistas alterou as frequências sonoras para conseguir captar os sons – não captados pelo ouvido humano – emitidos quando os ratos brincam uns com os outros, é o mesmo som que emitam quando recebem cócegas).

Quanto à análise por parte de cada dono de animais de estimação, resta interpretar cada comportamento com base naquilo que conhece do seu próprio animal, certo de que os animais têm de facto emoções.

As radiações ao serviço da ciência e da sociedade

O Centro de Ciências e Tecnologias Nucleares, C2TN, é uma unidade de investigação relativamente recente, criada em 2013 no Campus Tecnológico e Nuclear do Instituto Superior Técnico. O C2TN tem uma estratégia muito bem definida que incide em investigação fundamental e aplicada, formação avançada, atividades de divulgação de âmbito científico e tecnológico nas ciências e tecnologias nucleares, assim como na prestação de serviços especializados para a comunidade.  É um Centro de referência ao nível nacional e internacional cujas atividades de forte impacto societal se concentram nas temáticas das Ciências da Vida e da Saúde, Proteção Radiológica, Ciências da Terra, Ambiente e Património Cultural e Materiais Avançados.

A Revista Pontos de Vista visitou uma amostra dos laboratórios que fazem parte do C2TN. Através da voz de investigadores do Centro passemos, portanto, à apresentação de alguns dos laboratórios de cada área de intervenção. E deixamos uma questão: Qual o contributo direto das atividades do C2TN quer para a ciência quer para a sociedade?

“O ALFABETO DAS RADIAÇÕES”

Pedro Vaz, Presidente da Comissão Executiva, fez uma visita guiada à equipa da Revista Pontos de Vista a alguns do vasto número de laboratórios deste Centro. No caminho passámos pelo edifício que alberga o único Reator Português de Investigação, construído exclusivamente para fins de investigação científica em 1961, na origem deste Campus.

Pedro Vaz começa por explicar que, sendo este Centro pluridisciplinar, estão presentes biólogos, físicos, químicos, geólogos e engenheiros entre os 150 investigadores, técnicos e estudantes de Doutoramento e de Mestrado que aqui trabalham.

De entre as unidades de investigação do Instituto Superior Técnico, o C2TN é a que dispõe de um conjunto único de competências, infraestruturas e equipamentos, para aplicação das radiações ionizantes e técnicas nucleares.

Existem interfaces impactantes com instituições de vários sectores económicos e sociais, incluindo hospitais, empresas dos sectores da saúde, agro-alimentar, arqueologia e património cultural, associações, câmaras municipais e museus. Assim sendo, para além de uma unidade de investigação, o C2TN é um prestador de serviços em vários sectores da sociedade, estando envolvido em ações de educação, treino e formação avançada.

Da medicina à eletrónica, as aplicações das radiações e das técnicas nucleares são inúmeras… daí o lema “Radiações ao serviço da Sociedade e da Ciência”.

Dulce Belo, Vogal da Comissão Executiva do C2TN, vai mais longe e afirma: “queremos dar a conhecer à sociedade em geral, a utilidade da investigação que desenvolvemos e desconstruir a imagem do Cientista excêntrico, mostrando que, os que aqui trabalham fazem-no, todos os dias, em prol de uma sociedade melhor”, começa por referir esta investigadora acrescentando que, a participação em Feiras de divulgação científicas, a criação do Blog “O Alfabeto das Radiações” e a presença assídua nas Redes Sociais têm sido uma das apostas fortes desta Comissão Executiva para atingir esse objectivo. Atenta ao que se passa em todo Sistema Científico e Tecnológico Nacional, lamenta a situação generalizada de vínculo laboral precário dos Investigadores mais jovens, acrescentando no entanto que, sensíveis a este problema social, os órgãos de gestão do C2TN têm apoiado os seus investigadores nestas circunstâncias”.

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MATERIAIS AVANÇADOS

Manuel Almeida apresenta-nos os trabalhos realizados em materiais avançados, produzidos e caracterizados através de uma combinação rara de diferentes técnicas nucleares e não-nucleares, quer de preparação, quer de caracterização.

O centro tem a possibilidade de ter muito baixas temperaturas através do único liquefator de hélio do país. O hélio é a substância com o ponto de ebulição mais baixo sendo utilizado em estudos a baixa temperatura ou que envolvam a criação de campos magnéticos intensos.

Capturado em jazidas de gás natural, o hélio é transportado, ainda em estado gasoso, até ao Campus, onde é liquefeito e guardado em recipientes, a –269 °C ou 4,2 K (grau kelvin), uma temperatura muito próxima do zero absoluto (–273,15 °C).  O hélio líquido produzido é direccionado para os diversos laboratórios permitindo, localmente, a realização de experiências combinando condições extremas de baixas temperaturas com campos magnéticos intensos que podem atingir 18 T (tesla) (cerca de 400 mil vezes o valor do campo magnético terrestre).

“Há toda uma série de técnicas de caracterização de materiais e de estudos que só podem ser feitos recorrendo a baixas temperaturas e campos magnéticos altos. Temos uma combinação de baixas temperaturas até 0,3 K, acrescenta o investigador para quem “os apoios para a investigação não são os desejáveis, temos sempre mais ambição, no entanto, temos conseguido manter os trabalhos de investigação com laboratórios únicos no país e equipados com tecnologia de ponta”.

Manuel Almeida mostrou-nos, ainda, três laboratórios: um de propriedades de transporte elétrico; outro dedicado às propriedades magnéticas; e o de Espectroscopia Mössbauer. Nestes últimos são estudados diferentes materiais, desde sintéticos com propriedades magnéticas até amostras naturais. João Carlos Waerenborgh, responsável deste laboratório, dá exemplos dos trabalhos realizados, desde o reaproveitamento das escombreiras das minas, até à deteção da concentração em solos de possíveis metais perigosos para a saúde humana. Explica ainda, que a técnica utilizada para a caracterização mineralógica e geológica dos materiais é a mesma utilizada nas sondas enviadas para Marte. A espectrometria Mössbauer é uma técnica nuclear que tem sido desenvolvida no C2TN no âmbito de aplicações nas áreas dos Materiais e nas Ciências da Terra.

Passemos a um dos laboratórios de magnetómetro, utilizado para o estudo de materiais relevantes para áreas como a computação quântica, os computadores do futuro. Laura Pereira, responsável deste laboratório, fala da combinação rara das medidas a temperaturas ultra-baixas, 0,3 K e sob campo magnético até 7 T. Os materiais aqui caracterizados são relevantes para diferentes áreas, desde materiais avançados para a electrónica, saúde, ambiente e recursos minerais, com potenciais aplicações no quotidiano da sociedade.

No laboratório de criostatos com magnetos, Elsa Lopes fala das medidas aqui feitas de propriedades de transporte eléctrico através da combinação de baixa temperatura até 0,3 K e de campos magnéticos elevados até 18 T permitindo estudar efeitos quânticos nas propriedades e caracterizar materiais com grande potencial de aplicação como os termoelétricos ou os supercondutores.

AMBIENTE E PATRIMÓNIO CULTURAL

Paula Carreira falou-nos da utilização de isótopos ambientais, estáveis e radioativos (trítio e carbono 14 por exemplo), em estudos de hidrologia, bem como da relação com o património cultural e arqueológico. A aplicação de teores em trítio e de carbono-14 (método de datação de sistemas hídricos subterrâneos) permite não apenas conhecer a idade dos recursos, mas mais importante o tempo de renovação dessas reservas. Estas aplicações são extremamente úteis e podem ser utilizadas para o benefício da sociedade, dando uma resposta aplicada a problemas presentes no nosso dia a dia, como o simples facto de onde vem a água potável nas torneiras das nossas casas.

“Aqui temos a capacidade e a tecnologia para estudar e dar respostas práticas a questões relacionadas com o nosso quotidiano e com a proteção dos recursos hídricos”, afirma Paula Carreira.

O uso de isótopos ambientais juntamente com parâmetros geoquímicos permite a identificação da origem da mineralização das águas. Por exemplo, em zonas costeiras distingue-se os processos de intrusão marinha dos de dissolução de minerais evaporíticos, que em casos extremos pode originar a degradação dos recursos hídricos. Salientou ainda que através destas técnicas é possível identificar as fontes poluidoras e os processos responsáveis.

Isabel Dias salientou, em relação à temática do Ambiente e do Património Cultural, que no Laboratório de Datação por Luminescência, de que é responsável, se desenvolvem atividades com grande impacto social. “Somos, inclusive, procurados por diversas entidades particulares e públicas, nacionais e internacionais. E é essa a mensagem que queremos transmitir, que o nosso trabalho é útil para a sociedade”. O laboratório está disponível para as comunidades arqueológica, histórica, geomorfológica e geológica. Este método avalia o tempo que passou desde a última vez que os materiais cristalinos foram expostos à luz ou aquecidos, como por exemplo quando uma peça de cerâmica ou um artefacto arqueológico foi produzido/aquecido. A datação por luminescência combina dosimetria retrospetiva com dosimetria ambiental.

Miguel Reis explica-nos que, nos aceleradores de partículas do Campus, se fazem estudos aplicados e investigação fundamental. Uma das técnicas disponíveis, o PIXE, Particle-induced X-ray Emission, sendo uma técnica de identificação dos elementos químicos presentes num material ou amostra, foi usada para caracterizar amostras de partículas filtradas do ar em estudos de controlo ambiental. Presentemente, no Laboratório de Caracterização e Especiação de Aerossóis, faz-se uso do sistema de PIXE de alta resolução com dispersão em energia (HRHE-PIXE) para desenvolver uma técnica capaz de determinar, de forma eficiente, a natureza dos compostos químicos em que os elementos em suspensão no ar se encontram, porque essa natureza tem uma grande influência na sua toxicidade. Desde 2008 que este sistema é capaz de separar as linhas normalmente sobrepostas e permitir a observação de transições com informação química. Sendo o primeiro sistema de PIXE com estas capacidades a ser instalado a nível mundial, em paralelo com os desenvolvimentos fundamentais a decorrer, tem sido usado em aplicações geológicas e estudos de recursos minerais.

SAÚDE

As atividades nesta área incluem o desenvolvimento e avaliação pré-clínica de compostos radioactivos para aplicações de diagnóstico ou terapia em medicina nuclear. António Paulo explica, em termos práticos, esta atividade. O desenvolvimento destes compostos radioativos, os radiofármacos, tem por objetivo a sua administração a doentes para detetar ou tratar diversas patologias. Quando o radiofármaco se localiza num determinado órgão ou tumor, dependendo do tipo de radioisótopo, a radiação permite a sua visualização ou a sua eliminação (no caso dos tumores). Estamos a falar de desenvolvimento e inovação científicas e tecnológicas com implicações em patologias diversas, nomeadamente, Parkinson, Alzheimer, cancros diversos e doenças cardiovasculares.

O objetivo é desenvolver novos radiofármacos que tenham interesse para aplicações de diagnóstico e de terapia em medicina nuclear personalizada, que é a medicina do futuro. “Combinamos diagnóstico com terapia ajustados a cada paciente. A combinação de valências que temos é única no país”, adianta o investigador.

Com diversos laboratórios dedicados ao estudo de compostos radioativos, no C2TN avaliam-se quais as novas moléculas com potencial para utilização clínica, quer seja para diagnóstico ou terapêutica em medicina nuclear.

Pedro Vaz, fala-nos das actividades que visam assegurar a Qualidade e Segurança dos Cuidados de Saúde envolvendo a utilização das radiações ionizantes em procedimentos médicos, para efeitos de diagnóstico e terapêutica, nas valências Radiodiagnóstico, Procedimentos de Intervenção, em Medicina Nuclear e em Radioterapia. Uma equipa pluridisciplinar estuda os efeitos biológicos das radiações ionizantes (radiobiologia) e as doses em órgãos e tecidos nos procedimentos referidos, para avaliar o risco de cancro e outras doenças induzidas pela radiação ionizante. O objetivo é evitar que utentes e doentes sejam indevidamente expostos a radiações ionizantes, com ênfase em crianças (exposições pediátricas) em exames de Tomografia Computorizada, exames de mamografia para a deteção do cancro da mama e exames de Medicina Nuclear para patologias diversas do foro oncológico, cardiológico e neurodegenerativo (Alzheimer, Parkinson) e doenças renais, entre outras. Aspetos tais como o cálculo de doses no volume dos tumores e em órgãos e tecidos sãos adjacentes, são também alvo de estudo.

TECNOLOGIA DAS RADIAÇÕES IONIZANTES

Visitou-se também a Instalação de Radiações Ionizantes – IRIS e o Laboratório de Ensaios Tecnológicos em Áreas Limpas – LETAL, vocacionados para a investigação e desenvolvimento da aplicação de radiações ionizantes a produtos e materiais diversos.

Na IRIS, o responsável António Falcão mostra o equipamento experimental de irradiação gama e o acelerador LINAC que produz feixes de electrões e raios X. Pedro Santos fala do trabalho em curso que inclui o tratamento e valorização de efluentes, descontaminação de alimentos, inativação de vírus humanos que persistem no ambiente e o processamento de materiais macromoleculares de base polimérica. Explica que o tratamento por irradiação tem vantagens para o ambiente e para a saúde humana face aos tratamentos convencionais, que requerem a adição de compostos químicos ou biológicos que, em regra, são tóxicos e deixam resíduos.

No LETAL é realizada investigação e serviços relacionados com o processamento por radiação ionizante. Nomeadamente na avaliação da carga microbiana e/ou das propriedades físicas e químicas dos produtos, como explica Sandra Cabo Verde, Investigadora na área das Tecnologias de Radiação Ionizante. Realça que esta é uma das áreas em que o C2TN detém competência única no sistema científico nacional e que tem um enorme impacto societal, pois permite abordar questões de Saúde Pública, Segurança Alimentar e Sustentabilidade Ambiental, entre outras.


C2TN em números

 

86 Investigadores doutorados

30 Estudantes de doutoramento

> 30 Estudantes de mestrado e licenciatura

160 Publicações científicas(em revistas da especialidade, média anual)

 Colaboração e/ou parcerias com centenas de instituições nacionais (saúde, indústria, ambiente, agroalimentar, serviços, energia, associações profissionais, municípios, museus, escolas, etc.)

Forte internacionalização com centenas de centros de investigação e universidades à escala global em redes e projetos científicos

Participação frequente em ações de divulgação científica e disseminação de resultados científicos

Uma unidade de investigação, várias respostas

A Unidade tem como principal objetivo genérico o estudo do controlo da comunicação entre neurónios, ou seja da atividade sináptica, e avaliar se este controlo está perturbado em certas patologias. O objectivo é saber se essas alterações em situação patológica podem ser revertidas com o uso de fármacos e assim abrir caminho para a descoberta de novas abordagens terapêuticas.

Atualmente, a equipa é composta por seis sub-grupos de investigação encabeçados por seis doutorados e por estudantes de pós-doutoramento, de doutoramento e de mestrado. Avaliam em laboratório alterações do controlo da atividade sináptica em patologias como a doença de Alzheimer, síndrome de Rett, epilepsia, esclerose lateral amiotrófica, esclerose múltipla ou ainda em situações de consumo prolongado de canabinoides.

No caso da Doença de Alzheimer, o objetivo é estudar “disfunções muito precoces da actividade sináptica e identificar causas que levam a uma perca de eficácia de fatores de proteção. “Interssa-nos perceber como corrigir essas alterações iniciais de modo a travar a morte neuronal numa fase ainda muito inicial”, começa por explicar a professora. Este projecto é financiado pela Santa Casa da Misericórdia sob coordenação da professora Maria José Diógenes, pertencente à mesma unidade de investigação.

Outro projeto, sobre o síndrome de Rett, acontece com financiamento da associação francesa de familiares e doentes com esta patologia, e em parceria com um grupo de investigação em Portland, Estados Unidos. O sindrome de Rett é uma doença rara, neuropediátrica, de perturbação da maturação do sistema nervoso e que leva a uma deteorização progressiva de autonomia e de capacidades cognitivas, onde a qualidade e a esperança média de vida são muito reduzidas. “Idealmente gostaríamos de compensar o que já está errado nos neurónios para permitir a recuperação ou pelo menos a não deteorização de algumas funções”, elucida Ana Maria Sebastião. Mas há ainda um longo caminho a percorrer.

“Ambos os projetos (Alzheimer e Rett), andam muito em paralelo e são levados a cabo pelo mesmo sub-grupo de investigação. Têm muitas semelhanças, além da ironia de corresponderem a patologias nos extremos da vida: a infância e a 3ª idade”.

A relação entre neuroinflamção e epilepsia é outro projeto a que a equipa se dedica. “As convulsões facilitam os processos inflamatórios e o processo inflamatório facilita a ocorrência de mais convulsões. É um ciclo vicioso. Se identificarmos pontos chave deste ciclo, ao reduzir a inflamação cremos que podemos reduzir a probabilidade de novas convulsões”. No âmbito da epilepsia a equipa está também a iniciar um projecto em colaboração com um investigador do National Institute of Health (NIH) dos Estados Unidos, que visa perceber o mecanismo de acção de um novo fármaco com propriedades anti-epilépticas.

Relativamente à esclerose múltipla, não são os neurónios que são afectados inicialmente mas as células que os suportam. “Queremos perceber se conseguimos aumentar a capacidade de regeneração destas células”. Para além dos neurónios, há diversas células no sistema nervoso muito importantes para o bom funcionamento dos neurónios. Estas células denominam-se globalmente como células de glia. Perceber em detalhe diversos mecanismos de comunicação entre células de glia e neurónios, para ampliar a capacidade protectora dos neurónios, é também matéria de investigação do grupo.

No caso da esclerose lateral amiotrófica, onde é o neurónio motor que falha, Ana Maria Sebastião explica que o objetivo da investigação incide numa possibilidade de retardar o processo de redução de função e aumentar a capacidade sináptica a nível do circuito motor, amplificando o que ainda está a a funcionar”.

No projecto de canabinoides investiga-se como estes afectam as sinapses, a memória ou a ansiedade, e como afectam a própria função dos canabinoides que existem endogenamente no cérebro.

Ana Maria Sebastião está ainda envolvida em duas redes de investigadores, o Colégio “Mente Cérebro” e o Programa SynaNet

O Colégio Mente-Cérebro promove a partilha de conhecimentos dentro da Universidade de Lisboa. Tem como objetivo incrementar uma atividade científica transdisciplinar, que tem em comum o conhecimento do cérebro e da mente, das relações entre cognição e funcionamento cerebral, bem como e as suas implicações sociais. Promove diversas actividades, frequentemente organizadas pelos próprios estudantes de Doutoramento de diversas Escolas e programas. Predende-se que ao ampliar a interacção entre as diversas Escolas da Universidade de Lisboa, se facilite a partilha de conhecimento e de tecnologias, enriquecedora da formação dos estudantes e dos trabalhos de investigação. Tem também o objectivo de facilitar a transferência de conhecimento para a sociedade fora da Universidade. Dentro dessa acção promovem-se debates e outras actividades abertos ao público em geral, a escolas do ensino básico e secundário, frequentemente em parceria com o programa ‘Ciência Viva’ e a Sociedade Portuguesa de Neurociências. A participação intensa do Colégio Mente-Cérebro na Semana Internacional do Cérebro e na Noite Europeia dos Investigadores, é disso exemplo.

O programa SynaNet é financiado pelo programa de investigação e inovação Horizonte 2020 da União Europeia. Tem como objetivo a dinamização e partilha de conhecimento, de tecnologias, e intercâmbio de investigadores entre as quatro Universidades Europeias participantes. Permite igulamente a implementacao de atividas de treino avançancado ao nivel de estudantes de Doutoramento e troca de experiencias e conhecimento cientifico. Todos os parceiros do SynaNet estão ativamente envolvidos em projectos centrados no conhecimento do controlo da actividade sináptica e as implicações para o melhor perceber como combater doenças neurológicas ou psiquiátricas. Este programa europeu, coordenado pelo iMM e liderado por Ana Sebastião, está a dinamizar o desenvolvimento de novas valências a nivel regional e nacional na área das Neurociencias.

 

PERFIL ANA MARIA SEBASTIÃO

Professora Catedrática da Faculdade de Medicina
da Universidade de Lisboa

Investigadora no Instituto Gulbenkian de Ciências,
Oeiras (1987-1997) e da Faculdade de Medicina (1997-presente). Integra o iMM desde a sua formação em 2003.

Doutoramento (1987) em Fisiologia Celular, Universidade Nova de Lisboa; Licenciatura em Biologia (1982), Universidade de Lisboa.

Áreas de investigação: Neuromodulação da transmissão sináptica inibitória e excitatória, e da plasticidade sináptica, com foco sobre a acção da adenosina, cafeína, canabinoides, neurotrofinas; controle da excitabilidade neuronal inibitória e excitatória. Neuroproteção e reversão de lesões neuronais agudas e crónicas.
Papel das células da glia no controle da actividade
dos neurónios.

A tecnologia a favor da medicina

Ricardo Ribeiro, Investigador, Newcastle University

Para contextualizar o nosso leitor, o que é a biofabricação de tecidos e órgãos humanos? A escassez mundial de dadores para transplante de tecidos ou órgãos ainda é um problema de grandes proporções?

A Biofabricação é uma área científica multidisciplinar, com menos de 20 anos, que integra áreas tão distintas como a Biologia, a Engenharia de Materiais, a Física ou a Medicina. O seu principal objetivo é a manufatura aditiva de materiais biológicos, sejam eles tecidos ou órgãos, ou de estruturas de apoio à regeneração de tecidos. Visualmente, podemos imaginar uma impressora comum, em que a tinta é substituída por uma mistura de células e materiais, as chamadas bio-tintas. Arquiteturas tridimensionais são formadas através da deposição cumulativa destas “tintas”. Mas atenção, com as tecnologias existentes, a produção de órgãos em laboratório ainda não é possível. Para que tal aconteça será necessário desenvolver técnicas e/ou aparelhos que mimetizem as estruturas altamente definidas de órgãos, como os pulmões ou o coração. Por exemplo o controlo simultâneo do destino das diferentes células em culturas 3D ainda se encontra em estudo, sendo fulcral para a correta organização e orientação da multiplicidade de células que constituem um órgão humano. Porém, a ficção científica também tem o seu quê de realidade. Atualmente, com a Biofabricação é possível testar medicamentos em pequenos tecidos ou tumores, obtidos pela impressão das bio-tintas. Muitas multinacionais começam, felizmente, a substituir a experimentação animal, por esta nova e eticamente responsável estratégia.

Quanto à problemática da doação de órgãos, ainda existe uma grande escassez mundial. Começa, no entanto, a haver mais informação acerca desta prática, o que tem permitido aumentar o número de dadores – Entre 2008 e 2015, o número de dadores vivos aumentou cerca de 29%, segundo relatórios da UE.

Contudo, estas pequenas vitórias não têm um impacto significativo na redução das listas de espera uma vez que a compatibilidade e as condições dos órgãos se sobrepõem à consciencialização.

Com a biofabricação de tecidos e órgãos humanos este problema será completamente contornado?

Sem dúvida, é esse um dos grandes interesses desta área, visto que, em teoria, poderemos usar as nossas próprias células para produzir os nossos órgãos. Isto iria erradicar toda e qualquer lista de espera por transplantes, e os órgãos seriam fabricados à medida que fossem necessários. Em jeito de previsão, ao ritmo que a ciência tem avançado, é passível que esta meta seja atingida nos próximos 20 a 40 anos. Porém, apesar de contornada a escassez de dadores, esta “solução” apresenta um variadíssimo conjunto de novos problemas. A nível ético, irá isto transformar-se num negócio? Iremos todos ter acesso a este tipo de cuidados, ou apenas os mais ricos poderão obter a “salvação”? São discussões que começam a ganhar importância e sentido.

Para falarmos de biofabricação de tecidos humanos temos de falar de nanotecnologia?

Não necessariamente, mas a nanotecnologia poderá ser integrada na biofabricação. Determinados materiais/medicamentos “nano” poderão ser adicionados às bio-tintas e assim serem “impressos”.

Cada vez mais teremos a tecnologia a favor da medicina?

Sem dúvida alguma! Afinal é isso que a história nos tem ensinado. Se pensarmos que grande parte das descobertas fundamentais para o avanço da medicina foram realizadas no século passado, verificamos que apenas em 100 anos se clonaram animais, controlaram os genes de um bebé, fabricaram tecidos humanos, e até se iniciou a discussão de transplantes de cabeça em humanos. Creio que o futuro ditará exatamente as mesmas regras e, com a velocidade vertiginosa com que a tecnologia tem sido desenvolvida, imagino que grandes avanços poderão ser testemunhados nos próximos anos.

E quanto ao presente e ao futuro da investigação científica? Que papel assume a mesma na sociedade atual?

É no seio da investigação científica que novas ideias e produtos são concebidos, pelo que a importância manter-se-á elevada com o passar do tempo. Por exemplo, é possível verificar uma escalada no número de start-ups, cuja génese são os estudos desenvolvidos no decorrer dos percursos académicos dos seus fundadores. Estas acabam por beneficiar a sociedade não só através da oferta de novos serviços e tecnologias, bem como pela criação de novos empregos qualificados. Porém, mais apoios serão necessários para que Portugal consiga rivalizar com países estrangeiros. A nossa mão-de-obra é altamente qualificada, mas a falta de fundos e a precariedade vivida por grande parte da comunidade científica constituem, sem dúvida, uma grande barreira no desenvolvimento da investigação a nível estatal.

Cientista de Coimbra recebe bolsa Marie Curie para estudo inovador do autismo

A investigadora do Centro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da UC Catarina Seabra “acaba de obter uma bolsa individual Marie Sklodowska-Curie” (da Comissão Europeia), que irá “aplicar no desenvolvimento de ‘mini-cérebros’ tridimensionais (3D) de origem humana que permitam estudar o autismo de forma inovadora”, anunciou hoje a UC.

O estudo vai ser desenvolvido ao longo dos próximos dois anos, no âmbito do projeto ‘ProTeAN’ (Produção e Teste de neurónios e organoides cerebrais humanos: modelos avançados para o estudo de doenças do neurodesenvolvimento), liderado pelo investigador João Peça, do Grupo de Circuitos Neuronais e de Comportamento do CNC, adianta a UC, numa nota enviada hoje à agência Lusa.

“Estes ‘mini-cérebros’ ou, em linguagem científica, organoides cerebrais, terão uma dimensão de quatro milímetros e vão ser produzidos a partir de células estaminais dentárias (presentes em dentes de leite e do siso) provenientes de pacientes com autismo”, acrescenta.

Com estes ‘mini-cérebros’ (assim designados por mimetizarem o processo de maturação cerebral) “vai ser possível explorar de forma inovadora as características do cérebro de pessoas com autismo, prestando especial atenção às mudanças morfológicas e à comunicação entre neurónios, e compará-las com a organização do cérebro de pessoas saudáveis”, explicam Catarina Seabra e João Peça.

Esta abordagem, sublinham os investigadores, citados pela UC, “tem a vantagem de obtenção de células através de um processo minimamente invasivo (através da recolha de dentes de leite ou do siso) e proporcionará uma plataforma biomédica e biotecnológica com potencial clínico para medicina personalizada”.

Isto é, “vai ser possível testar alvos terapêuticos ajustados às especificidades de cada doente”, salientam.

A utilização destes organoides cerebrais em laboratório permite, por outro lado, substituir os ensaios convencionais, como, por exemplo, testes em ratinhos.

“As perturbações do espetro do autismo são condições crónicas que afetam uma em cada 68 crianças e produzem grandes custos para a sociedade”, afirma a UC, sublinhando que “para entender melhor estes distúrbios, o acesso ao tecido neuronal dos pacientes é crítico”.

O projeto conta com a colaboração dos especialistas Guiomar Oliveira, da Unidade de Neurodesenvolvimento e Autismo do Hospital Pediátrico de Coimbra, João Miguel dos Santos, da Faculdade de Medicina da UC, e Guoping Feng, do McGovern Institute for Brain Research do Massachusetts Institute of Technology (MIT), Boston.

As bolsas individuais das Ações Marie Sklodowska-Curie, inspiradas no nome da cientista franco-polaca galardoada com dois prémios Nobel e reputada pelo seu trabalho no domínio da radioatividade, são atribuídas pela Comissão Europeia no âmbito do Programa Horizonte 2020.

LUSA

Nova abordagem médica no tratamento da dor pós-cesariana

Uma investigação pioneira desenvolvida durante dois anos por uma equipa de especialistas da Universidade de Coimbra (UC) aponta novas perspectivas para a “abordagem médica personalizada no tratamento da dor pós-cesariana”, anunciou hoje a instituição.

Um estudo piloto realizado em “amostras de ADN de 55 parturientes adultas caucasianas portuguesas submetidas a cesariana programada, seguidas na maternidade do Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra (CHUC), mostrou uma associação positiva entre as variantes genéticas da enzima CYP2D6 e a dor”, afirma a UC, numa nota enviada hoje à agência Lusa.

Realizado ao longo de dois anos, o estudo revela que “as variantes genéticas que resultam na ausência ou redução da função enzimática da CYP2D6 estão associadas a mais dor”, sublinha Manuela Grazina, docente da Faculdade de Medicina da UC e coordenadora da equipa multidisciplinar de cientistas e médicos envolvidos na investigação.

“Este efeito está possivelmente relacionado com uma diminuição da síntese da dopamina pela actividade da enzima CYP2D6 no cérebro”, admite a cientista.

Trata-se de “um estudo pioneiro que traz novas perspectivas sobre a abordagem médica personalizada no tratamento da dor pós-cesariana”, destaca Manuela Grazina, citada pela UC.

A enzima CYP2D6, além de metabolizar um elevado número de fármacos no fígado, “apresenta actividade no cérebro e, em condições fisiológicas normais, constitui uma via alternativa para síntese de cerca de 12% de dopamina, um neurotransmissor essencial para o bem-estar, incluindo na resposta analgésica do organismo à dor”, explicita.

“A presença de variantes genéticas que se traduzem em actividade enzimática reduzida ou nula levará a menor produção cerebral de dopamina e, portanto, uma pontuação de dor mais elevada”, acrescenta a docente da Faculdade de Medicina de Coimbra que também é responsável pelo Laboratório de Bioquímica Genética do Centro de Neurociências e Biologia Celular.

Considerando que “a dor pós-parto aguda afecta um número considerável de mulheres” e 10% a 15% “desenvolvem dor persistente crónica após a cesariana, um estudo que permita um tratamento médico personalizado, de acordo com as características genéticas individuais, irá trazer grandes benefícios, permitindo ajustar as doses de analgésico para um tratamento mais eficaz”, adianta Manuela Grazina.

Os resultados da investigação, publicados na revista científica Pain Medicine, são, por isso, um contributo importante para “uma melhor compreensão de como a variabilidade genética da CYP2D6 afecta o resultado da dor”, salienta a investigadora.

“A análise genética do gene CYP2D6 constitui uma ferramenta promissora, rápida, acessível e credível, com uma contribuição muito significativa para a estimativa das necessidades analgésicas no tratamento da dor pós-cesariana”, conclui Manuela Grazina.

A dor é considerada um processo dinâmico e complexo que envolve acções em múltiplos locais, incluindo o genoma das células do sistema nervoso central.

De acordo com a International Association for the Study of Pain, “dor é uma experiência sensorial e emocional desagradável associada com danos reais ou potenciais em tecidos, ou assim percepcionada como dano” e “continua a ser uma das grandes preocupações da Humanidade”, refere a UC.

 LUSA

Investigadoras criam farinha e temperos com resíduos da azeitona e tomate

O objetivo “é criar alimentos mais diversificados, com reforço de fibra e proteção antioxidante”, com subprodutos representativos de culturas vegetais com impacto em Portugal, indicaram as responsáveis pelo projeto Veggyflours.

Este projeto, que está a ser desenvolvido há quatro meses, surgiu a partir da vontade de Manuela Pintado, Tânia Ribeiro, Marta Coelho e Joana Costa, da Escola Superior de Biotecnologia (ESB) da UCP, em responderem às diferentes necessidades do consumidor, promovendo a sua saúde e qualidade de vida.

Segundo explicaram à Lusa, estes produtos que estão a criar serão ricos em compostos bioativos, como a fibra e os carotenoides, que, em estudos realizados ao longo dos anos, têm demonstrado evidências na melhoria do trânsito intestinal, na recuperação desportiva, na regulação dos níveis de colesterol ou da função cardíaca.

Além da riqueza em fibras e elevada capacidade antioxidante, os produtos que a equipa está a desenvolver são isentos de glúten e têm uma maior capacidade de conservação, o que se irá refletir nos alimentos nos quais forem incorporados.

“Por fim, o concentrado de fibra antioxidante insere-se na nova tendência alimentar ‘Going full circle’ — Completando o ciclo, onde os consumidores valorizam, entre vários conceitos, questões como diminuição de desperdícios alimentares e a reutilizar subprodutos”, contaram as investigadoras.

De acordo com as investigadoras, um dos principais problemas enfrentados pela indústria alimentar é a acumulação e gestão dos seus subprodutos.

“Apesar do seu elevado valor nutricional, atualmente as aplicações dos subprodutos são limitadas e não criam valor acrescentado para a indústria, gerando, pelo contrário, custos elevados na gestão de resíduos, e, em alguns casos, com impacto ambiental”, indicaram.

Devido a isso, consideram que é “imperativa” a procura e criação de novas alternativas, que tragam valor acrescentado aos subprodutos.

“Disponibilizar os nossos produtos no mercado seria uma concretização pessoal, não só pela dedicação ao projeto, mas por acreditarmos que são uma forma sustentável de contribuir para a alimentação de uma população mundial crescente, que enfrentará, nos próximos anos, limitações de matérias-primas para a produção de alimentos”, referiram.

Apesar de as investigadoras já trabalharem com subprodutos há alguns anos, o projeto Veggyflours é mais recente, tendo surgido há cerca de quatro meses.

Futuramente esperam expandir a aplicação desta solução a outros subprodutos vegetais.

Com este projeto participaram no programa BIOTECH_agrifood INNOVATION, programa de pré-aceleração criado pela ESB-UCP, com o apoio da associação Portugal Foods e da Associação Nacional de Jovens Empresários (ANJE).

Este programa tem como objetivo selecionar ideias inovadoras para o setor agroalimentar e apoiar a sua transformação em projetos de negócio.

LUSA

Vírus Zika eficaz contra células cancerígenas no cérebro de adultos

Os investigadores chegaram a essa conclusão, publicada numa revista científica norte-americana, depois de terem injetado o vírus em células que continham “glioblastoma”, o tumor do sistema nervoso central mais comum e maligno, dado que apenas 24 horas depois, o Zika já tinha eliminado metade das células cancerígenas.

Esse processo foi repetido nas horas seguintes sem que as células saudáveis fossem afetadas pela ação do vírus.

A experiência ocorreu sob a premissa de que o vírus Zika é consideravelmente destrutivo em células cerebrais em recém-nascidos, mas não em adultos.

“As células do bebé têm uma alta taxa de proliferação. Parecida com as do cancro, que nada mais é do que uma doença que prolifera de forma descontrolada. E as células saudáveis, não. Então ele protegeria as células normais do adulto, mas eliminaria apenas as células do cancro, tornando um tratamento mais específico do que uma quimioterapia”, explicou a investigadora Estela de Oliveira Lima, citada pelo portal de notícias brasileiro G1.

Além disso, os investigadores notaram que quando ocorreu o contacto entre o Zika e a célula cancerígena aumentou significativamente a quantidade de “digoxina”, uma substância responsável pela morte dos tumores e que é utilizada já na medicina no tratamento de algumas doenças cardíacas.

“A descoberta da substância e o mecanismo com que ela também atua no glioblastoma, nesse tipo de cancro, é inédito no mundo”, afirmou o médico Rodrigo Ramos Catarino, ao G1.

Após as descobertas em laboratório, o próximo passo será realizar testes com animais e, por fim, em humanos, o que poderá levar, a confirmarem-se os resultados da investigação, a um novo tratamento contra o referido tumor e mesmo ao desenvolvimento de uma vacina.

O Zika, tal como a dengue, a chikungunya e a febre amarela, é transmitido pelo Aedes aegypti, um mosquito cuja população se multiplica com a chegada do verão.

O Brasil foi um dos países mais afetados pelo Zika em 2016, que declarou estado de emergência antes de a própria Organização Mundial de Saúde (OMS) alertar para a gravidade da doença.

Em 2016, foram registados 216.207 casos prováveis de febre pelo vírus Zika no Brasil e foram confirmadas laboratorialmente oito mortes.

LUSA

Novo tratamento para Sida com uma única cápsula por semana

Investigadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts e do “Brigham and Women’s Hospital”, duas instituições norte-americanas, desenvolveram um novo tratamento para a Sida que prevê a ingestão de uma única cápsula por semana.

O novo fármaco, segundo os investigadores, pode resolver um dos grandes problemas relacionados com o tratamento do HIV que é a não adesão à medicação ou falta de rigor nas tomas dos “cocktails” de fármacos.

O avanço, afirmam no estudo publicado hoje na revista Nature Communications, pode tornar muito mais fácil aos pacientes aderirem a um plano rigoroso de dosagem, necessário para combater o vírus. A droga, explicam, é libertada no estômago gradualmente ao longo de uma semana e pode também ser usada por pessoas em risco de exposição ao vírus, para ajudar a evitar a infecção.

“Uma das principais barreiras no tratamento e prevenção do HIV é a adesão (ao tratamento). A capacidade de fazer doses menos frequentes melhora a adesão e tem um impacto significativo ao nível do doente”, disse Giovanni Traverso, do Brigham and Women’s Hospital, principal autor do estudo com Robert Langer, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT na sigla original).

O projecto tem o apoio de uma empresa, que está a desenvolver a tecnologia e que está a preparar um ensaio clínico. Robert Langer disse que o sistema pode ajudar pacientes com Sida mas também com outras doenças.

A cápsula consiste numa estrutura em forma de estrela com seis braços que podem ser carregados com os medicamentos e que se abrem do estômago, fazendo com que ali permaneça vários dias.

Os investigadores criaram uma estrutura constituída por um polímero forte no centro, com cada um dos seis braços com polímeros de carga diferente, que libertam os medicamentos em diferentes taxas.

“De certa forma é como colocar uma caixa de medicamentos numa cápsula, com compartimentos para cada dia da semana numa única cápsula”, disse Giovanni Traverso.

Testes em porcos mostraram que as cápsulas conseguiram alojar-se no estômago com sucesso e libertar três diferentes tipos de drogas contra o HIV durante uma semana, desintegrando-se depois em componentes mais pequenos, que passam pelo aparelho digestivo, segundo os investigadores.

As equipas estão a trabalhar na adaptação da tecnologia a outras doenças e em cápsulas que possam permanecer no corpo por períodos de tempo muito mais longos.

Embora a taxa de mortalidade por HIV tenha baixado significativamente desde que foram introduzidos os antirretrovirais, na década de 90 do século passado, em 2015 houve 2,1 milhões de novas infecções e 1,2 milhões de mortes relacionadas com a doença.

LUSA

Descobertas moléculas que podem ajudar a retardar doença de Parkinson

Este projeto, desenvolvido pelo grupo de Bioquímica Computacional da FCUP, tem como objetivo criar medicamentos que potenciem o efeito do fármaco Levadopa, impedindo que este seja degradado pelo organismo antes de chegar ao cérebro, que é o seu alvo, ajudando assim a retardar a progressão da doença, indicou à Lusa o investigador Pedro Fernandes.

Para descobrir estas moléculas, a equipa – que na última década se tem dedicado à descoberta de novos fármacos para doenças específicas – recorreu ao uso de supercomputadores, que vasculham bases de dados com milhões de substâncias, num período de seis meses, com um custo “muito mais baixo” do que se a tarefa fosse efetuada num laboratório tradicional.

Segundo Pedro Fernandes, a maioria dos fármacos são pequenas moléculas, ingeridas oralmente num comprimido, cujo efeito é provocado ao ligarem-se a outras moléculas existentes no organismo, designadas “recetores”, que originam doenças quando estão desregulados.

No grupo dos recetores, continuou, encontram-se as enzimas, que são responsáveis por acelerar as reações químicas no organismo.

No caso da doença de Parkinson, a equipa descobriu as moléculas que podem inibir uma enzima que acelera a degradação do fármaco Levadopa.

Uma vez descobertas, explicou o investigador, as moléculas foram compradas e estão atualmente a ser testadas em laboratório, numa colaboração com a Faculdade de Farmácia da Universidade do Porto, para confirmar se as previsões computacionais encontraram realmente a “molécula mágica”.

Pedro Fernandes adiantou que, caso se verifique que as moléculas detetadas são mesmo as “perfeitas” para ajudar no tratamento do Parkinson, estas podem ser a base para o desenvolvido de um medicamento.

No entanto, esse é um “caminho longo”, sendo necessário realizar testes em células animais e humanas, antes de o medicamento ser aprovado para comercialização.

O grupo de Bioquímica Computacional da FCUP tem-se dedicado igualmente à descoberta de fármacos para a diabetes, a SIDA, o excesso de colesterol, o cancro e a hipertensão.

Para além de Pedro Fernandes, faz ainda parte da equipa a investigadora Maria João Ramos, sendo ambos do centro de investigação UCIBIO@REQUIMTE, do Departamento de Química e Bioquímica da FCUP.

Os projetos desenvolvidos pelo grupo, iniciados em 2008, são financiados pela Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) e pelo Programa Operacional Regional do Norte (Norte 2020).

LUSA

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