Células nervosas funcionais produzidas a partir de células da pele

Pesquisadores da Universidade de Cambridge descobriram um novo método para gerar células nervosas maduras de células da pele pode melhorar muito o entendimento de doenças neurodegenerativas como o Alzheimer e o Parkinson.

Os pesquisadores enquanto estudavam como as células nervosas se desenvolviam em girinos acharam uma forma de acelerar o processo de maturação das células nervosas humanas.

As células criadas por esse método tem as mesmas características das células maduras encontradas no corpo, fazendo delas assim modelos muito melhores de doenças relacionadas a idade, e também melhoram o teste de novas drogas.

E se melhorado suficientemente esse método poderia ser usado para transplante de células nervosas em pacientes com doenças neurodegenerativas.

Recentemente descobriram um método para transformar células da pele em células nervosas adicionando proteínas a elas, mas esse método geram muito poucas células e elas não são totalmente funcionais, o que atrapalha na análise dessas doenças neurodegenerativas.

Manipulando sinais de transcrição a equipe conseguiu promover a diferenciação e maturação celular, mesmo havendo sinais para a célula continuar a divisão.

Quando as células estão se dividindo, fatores de transcrição podem ser modificados com fosfatos, mas isso limita o quão bem essas células maturam. Mas com a alteração das proteínas onde elas não podem mais serem alteradas com fosfatos os pesquisadores descobriram que podiam maturar melhor as células, e assim as tornas melhores modelos para doenças como o Alzheimer

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Bactérias com nanopartículas formam "materiais vivos"

Uma equipe de engenheiros do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), dos Estados Unidos, induziram a incorporação de materiais nanométricos inertes, como pontos quânticos e nano partículas de ouro, em bactérias.

A ideia é combinar as funcionalidades do material inerte com a célula viva. Enquanto a célula viva é capaz de realizar seu metabolismo, produzindo moléculas complexas, respondendo à estímulos ambientais, etc, o material inerte conduz a eletricidade e emite luz.

A aplicação mais imediata que envolve esses estudo englobam a produção de células solares mais eficientes, materiais que se autoconsertam e sensores para diagnósticos de doenças.

O coordenador desse trabalho inovador, professor Timothy Lu, afirma que a ideia é "a união  dos mundos vivo e não-vivo para fazer materiais híbridos que contenham células vivas funcionais".

A bactéria escolhida para o estudo foi a E. coli, por produzirem naturalmente um biofilme que contêm as chamadas fibras curli, proteínas amilóides que ajudam a E. coli a se fixar em superfícies. Cada fibra curli consiste em uma corrente de subunidade repetidas da proteína CSGA, podendo ser modificada pela adição de peptideos. Esses peptídeos são os que possibilitam a incorporação dos materiais inertes ao biofilme produzido pelas E. colis.

Através de manipulação genética, as bactérias passaram a produzir diferentes tipos de fibras curli sob condições determinadas do ambiente, dessa maneira, é possível controlar as propriedades do biofilme. Por exemplo, biofilmes de ouro, eletricamente codutores e filmes cravejados de pontos quânticos, utizado, por exemplo em semicondutores na construção do LED.

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Ressonância Magnética Nuclear em Alimentos

A ressonância magnética nuclear (RMN) é utilizada na medicina no diagnóstico de doenças cerebrais, musculares e ósseas, desde os anos 80. Esse uso medicinal está sendo transferido para outras áreas, como por exemplo, a área alimentícia, onde a realização do RMN possibilita descobrir se uma fruta está doce ou não, se um produto é realmente light ou se está adulterado. Vários estudos do pesquisador Luiz Alberto Colnago, da Embrapa Instrumentação, unidade da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) localizada em São Carlos, interior de SP, mostram essa utilidade que pode futuramente ser utilizada comercialmente.

O problema é que esses estudos são realizados em aparelhos semelhantes aos usados na medicina, cujo custo é muito elevado (pode chegar à casa de milhões de dólares). O que Colnago fez foi desenvolver métodos e equipamentos de RMN com baixo custo para análises não invasivas de alimentos in natura ou embalados.

Assim como qualquer outro aparelho de ressonância magnética, os desenvolvidos por Colnago e sua equipe são compostos por um ímã, uma estação de transmissão e recepção de ondas de rádio e um computador. A estação transmissora e receptora de ondas de rádio foi importada dos Estados Unidos e uma antena foi desenvolvida por Colnago. Os produtos analisados podem estar embalados, desde que não material metálico ou tetra pak, materiais que não permitem a passagem das ondas de rádio. O ímã magnetiza o produto, enquanto a antena envia as ondas de rádio geradas por um transmissor AM para a amostra. Os resultados são obtidos pois os núcleos atômicos de cada elemento químico do material absorvem energia em uma frequência específica, sendo assim possível a diferenciação química e bioquímica dos componentes.

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Testes com substâncias de coral destroem superbactéria hospitalar

O coral orelha-de-elefante (Phyllorgorgia dilatata), espécie existente apenas na costa brasileira, é capaz de controlar uma das superbactérias com maior resistência a antibióticos, o KPC (Klebsiella pneumoniae carbapenemase).

Superbactérias são bactérias patogênicas que com uso indiscriminado de antibióticos, sofrem ao longo do tempo, um processo de seleção natural, adquirindo multirresistência a diversos antibióticos. Sua propagação em ambientes hospitalares é a principal consequência dessa seleção, sendo assim, sua disseminação é facilitada por pacientes que já possuem outras doenças.

A superbactéria KPC adquiriu essa resistência a antibióticos devido a mutação genética da qual sofreu, além disso, possui a capacidade de tornar-se resistente à outras bactérias. Essa bactéria é encontrada em fezes, no solo, em vegetais, na água, em frutas e cereais e sua transmissão é feita através do contato com as secreções de um indivíduo infectado, quando nos hospitais as normas básicas de desinfecção e higiene não são respeitadas. A KPC é responsável por causar infecções sanguíneas, no trato urinário e em feridas cirúrgicas que podem evoluir para uma infecção generalizada e, além disso, pneumonia.

Outras moléculas retiradas de animais como corais e esponjas que combatem outras bactérias, mas não o KPC. Pesquisadores de Ciências Genômicas e Biotecnologia da Universidade Católica de Brasília e do Projeto Coral Vivo realizaram testes em outras seis espécies, escolhidas pelas características desses animais, que por provavelmente possuírem barreiras química, sobrevivem à alta competitividade no ambiente marinho.

Não se sabe se a substância é capaz de combater essa superbactéria é originária do coral ou de uma bactéria que vive associada a ele, relata Clovis Castro, biólogo e coautor da pesquisa.

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Anticorpos contra o câncer

Em 2012, pesquisadores do Instituto Butantan e da empresa Recepta Biopharma geraram uma linhagem de células que produz um anticorpo monoclonal chamado RebmAb 200 que possui um grande potencial para o combater o câncer. “Pela primeira vez no Brasil linhagens celulares com alta produtividade e estabilidade foram obtidas para anticorpos monoclonais recombinantes" diz Ana Maria Moro, professora que lidera a equipe de pesquisa.

Os anticorpos monoclonais são um produto biotecnológico que reconhecem e se ligam de forma seletiva a determinadas moléculas na superfície dos tumores, caracterizadas como antígenos. Com isso, podem agir diretamente na célula tumoral ou ativar o sistema imunológico dos pacientes que passa a combater os tumores, sendo assim mais eficiente que a químio e radioterapia, que atingem tanto células cancerígenas quanto sadias.

Os estudos com o RebmAb 200 iniciaram no Instituto Ludwig de Pesquisa contra o Câncer, de Nova York, onde foram feitos testes em camundongos. A empresa brasileira Recepta obteve os direitos e firmou um acordo com o Ludwig para pesquisar, desenvolver, realizar testes clínicos e comercializar quatro anticorpos. Depois formou-se uma parceria com o Instituto Butantan para que os anticorpos pudessem ser desenvolvidos em formato humanizado que é a adaptação às características dos anticorpos do homem, além de serem clonados em grande escala laboratorial. Após muitos testes, clonagens e seleções, foram escolhidos três que apresentaram potencial para tratamento de cânceres de ovário, rim e pulmão

“As células que geramos aqui foram enviadas para uma empresa na Holanda que realizou a produção em larga escala em condições de manufatura para uso clínico. O que se espera é que a citotoxicidade verificada em ensaios seja efetiva quando injetada em pacientes”, afirmou Moro. Mesmo que, identificar anticorpos monoclonais e reproduzi-los é uma tarefa difícil, cara e demorada, não é algo totalmente incomum, no mundo já existem 30 medicamentos com anticorpos monoclonais aprovados para uso comercial. Desses, 13 são para cânceres e os restantes estão relacionados principalmente a doenças autoimunes e à rejeição em transplantes.

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"Gelo de fogo": fonte de energia ou de preocupação?

É cada vez maior o esforço em busca de alternativas aos hidrocarbonetos tradicionais - petróleo, carvão e gás natural - seja porque eles são poluentes, seja porque sua extração tem-se tornado mais difícil.

Um substituto potencial que vem ganhando atenção é o hidrato de metano, encontrado em enormes quantidades sob o permafrost - o solo gelado do Ártico - ou os leitos dos oceanos.

Porém, apesar de potencialmente menos poluente que petróleo e carvão, sua extração apresenta enormes riscos ambientais.

Conhecido como "gelo que arde", o hidrato de metano - mais rigorosamente um clatrato de metano (CH₄*5.75H₂O) - é constituído por cristais de gelo com gás preso em seu interior.

Esses cristais são formados a partir de uma combinação de temperaturas baixas e pressão elevada e são encontrados no limite das plataformas continentais, onde o leito marinho entra em súbito declive até chegar ao fundo do oceano.

Ao reduzir a pressão ou elevar a temperatura, a substância simplesmente se quebra em água e metano - muito metano.

Um metro cúbico do composto libera cerca de 160 metros cúbicos de gás, o que o torna uma fonte de energia altamente intensiva. Por causa disso, da sua oferta abundante e da relativa facilidade para liberar o metano, um número grande de governos está cada vez mais animado com essa nova fonte de energia.

Acredita-se que as reservas dessa substância sejam gigantescas - a estimativa é de que haja mais energia armazenada em hidrato de metano do que na soma de todo petróleo, gás e carvão do mundo.

O problema, porém, é extrair o hidrato de metano. Além do desafio de alcançá-lo no fundo do mar, operando sob altíssima pressão e baixa temperatura, há o risco grave de desestabilizar o leito marinho, provocando deslizamentos.

Uma ameaça ainda mais grave é o potencial escape do metano. Extrair o gás de uma área localizada não é tão complicado, mas prevenir que o gás hidratado se quebre e libere o metano no entorno é mais difícil.

E isso tem consequências sérias para o aquecimento global - estudos recentes sugerem que o metano é 30 vezes mais forte que o CO2 em termos de efeito estufa.

Por causa desses desafios técnicos, ainda não há escala comercial de produção de hidrato de metano em qualquer lugar do mundo.

Mas alguns países estão chegando perto.

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Embrapa possui o 3º maior banco genético do mundo

Em comemorações pelos 41 anos da Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária) foi inaugurado, em Brasília,  um prédio com mais de 2 mil metros quadrados para abrigar o que deverá ser o maior banco genético da América Latina.  

O prédio de dois pavimentos faz parte da infraestrutura da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia e tem capacidade para abrigar até 750 mil amostras de sementes, 10 mil vegetais in vitro e 200 mil amostras vegetais, animais ou de microrganismos mantidas a 180 ºC negativos por meio de nitrogênio líquido, além de laboratórios.

 Maurício Lopes, presidente da Embrapa, tem ressaltado que, quanto mais cresce o interesse por diversificação e agregação de valor à agricultura, na forma de novos alimentos, fibras, biomateriais e outras matérias-primas aplicáveis à indústria, mais o melhoramento genético se voltará para a biodiversidade, em busca da diversificação de espécies, sistemas e processos. "Os recursos genéticos são a base da pesquisa e o pilar central da agronomia brasileira", disse Maurício na cerimônia de inauguração.

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