New Discovery Channel Miniseries: Brasil Ciência

Communication of LNBio, 14th December 2016
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Grandes projetos da ciência nacional são tema de série original do Discovery Channel

O Discovery Channel lançou nesta semana uma série sobre grandes projetos científicos e tecnológicos nacionais. “Brasil Ciência” exibe episódios sobre o Satélite Geoestacionário, um projeto da Agência Espacial Brasileira (AEB); o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron e o Projeto Sirius, do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM); o Supercomputador Santos Dumont, do Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC); o Navio Hidroceanográfico Vital de Oliveira, da Marinha do Brasil; e a Torre Atto, do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia.

Confira o teaser do episódio em: https://www.youtube.com/watch?v=qqI_myDZeyU 

Projeto Sirius

O episódio sobre o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), responsável pela construção do novo acelerador de elétrons brasileiro, Sirius, irá ao ar à meia noite, de terça para quarta-feira. O Programa mostra como o Sirius permitirá a realização de experimentos hoje impossíveis no País, abrindo novas perspectivas de pesquisa em física, química, biotecnologia, ciência dos materiais, nanotecnologia, ciências ambientais e muitas outras áreas. Dois exemplos de pesquisa com luz síncrotron conduzem o episódio: o desenvolvimento de nanopartículas para combater o câncer e a produção de organóides humanos, um exemplo de avanço na área de métodos alternativos ao uso de animais. Esses estudos são realizados em parceria com o Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) e Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano), também integrantes do CNPEM, e ilustram  a agenda transversal de pesquisa presente entre os Laboratórios Nacionais do Centro, que conta ainda com o Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE).

FAK Forms a Complex with MEF2

Communication of LNBio, 8th September 2016

LNBio research article: FAK Forms a Complex with MEF2 to Couple Biomechanical Signaling to Transcription in Cardiomyocytes., Structure, 2016 (DOI: 10.3410/f.726543362.793521915), has been recommended in F1000Prime as being of special significance in its field by F1000 Faculty Member Lin Chen. You can read Dr Chen’s recommendation here http://f1000.com/prime/726543362?subscriptioncode=ee602434-6629-4eb4-9cca-820cccb22a17.

26º Programa Bolsas de Verão

Communication of LNBio, 8th September 2016
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CNPEM CONVOCA ESTUDANTES UNIVERSITÁRIOS PARA PROGRAMA ACADÊMICO FÉRIAS DE VERÃO O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais – CNPEM – realizará o 26º Programa Bolsas de Verão, em janeiro e fevereiro de 2017. Estudantes de graduação universitária matriculados em cursos de áreas das Ciências da Vida e Ciências Exatas de instituições de ensino da América Latina e Caribe poderão se candidatar. O Programa estimula jovens com vocação para pesquisa científica e atividades de desenvolvimento tecnológico. Cada estudante selecionado para participar do 26º Programa Bolsas de Verão do CNPEM vivenciará uma experiência única e inesquecível em 2017, em intensa experiência de conhecimento acadêmico. A missão de cada estudante será desenvolver um projeto proposto pelo Orientador e apresentar resultados em formas de comunicação oral (seminários) e comunicação escrita em forma de relatório final de pesquisa. Os estudantes selecionados serão orientados – de modo individualizado – por um pesquisador e/ou tecnólogo de um dos Laboratórios Nacionais do CNPEM. O CNPEM é uma instituição qualificada como Organização Social, que atua para cumprir metas fixadas em Contrato de Gestão com o Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC). No CNPEM estão quatro Laboratórios Nacionais: o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), o Laboratório Nacional de Biociências (LNBio), o Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) e o Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano). Os estudantes selecionados para participar do 26º Programa Bolsas de Verão do CNPEM terão, dentre outros, os seguintes benefícios: a) Passagem desde o local de residência para Campinas, São Paulo, Brasil e retorno ao local de residência, em meio de transporte e roteiros à critério do CNPEM. b) Hospedagem em instalações tipo pousada ou residência universitária.c) Almoço no Refeitório do CNPEM, de segunda a sexta-feira. d) Traslado diário entre o local de hospedagem e o campus do CNPEM e retorno ao local de hospedagem (de segunda a sexta-feira). e) Ajuda financeira, em moeda do Brasil (Real). As inscrições de candidatos serão recebidas no período de 17 a 31 de outubro. Informações completas sobre o 26º Programa Bolsas de Verão CNPEM estão em www.pages.cnpem.br/bolsasdeverao

Communication of LNBio, 17th August 2016

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Tecnologia para cultivo de tecidos humanos em chips chega ao Brasil
Seminários divulgarão iniciativa da Rede Nacional de Métodos Alternativo ao Uso de Animais (RENAMA). Participe!
O Laboratório Nacional de Biociências (LNBio), do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) concluirá, dentre 22 de agosto e 2 de setembro deste ano, a instalação de uma plataforma dedicada ao cultivo de tecidos humanos em chips. A iniciativa, conhecida por Human on a chip, integra o portfólio de projetos da Rede Nacional de Métodos Alternativo ao Uso de Animais (RENAMA).

A tecnologia consiste no cultivo de tecidos humanos em três dimensões, em arranjos que simulam a morfologia e a funcionalidade dos órgãos humanos. Este tipo de cultura torna-se possível, pois os tecidos são mantidos em chips controlados por computadores que realizam a circulação de um fluido que cumpre parcialmente as funções do sangue. O método permite ainda o cultivo de diferentes tecidos no mesmo chip, uma estratégia para reprodução da complexidade do organismo humano.

Os chips empregam tecnologia da empresa alemã TissUse – parceira neste caso de transferência tecnológica. Entre 22 de agosto e 2 de setembro, Katharina Schimek, pesquisadora da TissUse estará no LNBio para calibrar os equipamentos envolvidos no projeto e, então, concluir a transferência de tecnologia, iniciada em 2015, com o treinamento de pesquisadores brasileiros na sede da empresa, em Berlim.

O projeto prevê investimento inicial de R$1,5 milhão. Deste total, 1 milhão de reais é proveniente de uma articulação entre o Ministério da Saúde e o Ministério da Ciência, Tecnologia e Comunicações (MCTIC). O repasse deste recurso ao LNBio/CNPEM foi feito por meio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), no âmbito da Rede Nacional de Métodos Alternativos ao uso de animais (RENAMA). O restante do valor total, R$ 500 mil, corresponde a um terço do valor total, e será aportado pelo Grupo Boticário, parceiro na iniciativa.

Seminário de divulgação

A agenda da pesquisadora alemã no Brasil inclui uma série de seminários para divulgação da tecnologia de cultivo de tecidos humanos em chips. As apresentações acontecerão de acordo com a seguinte programação:

• 31/08 – Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial (ABDI) em parceria com a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), Brasília-DF;
• 01/09 – LNBio/CNPEM, Campinas-SP;
• 02/09 – Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ), Rio de Janeiro-RJ.

Interessados em participar do seminário aberto ao público que acontecerá no LNBio devem preencher o formulário de inscrição disponível em: https://lnbio.cnpem.br/inscricoes-seminario-human-chip/
Sobre a RENAMA
A Rede Nacional de Métodos Alternativos (Renama) ao uso de animais foi criada em 2012, por meio da Portaria MCTI n. 491. Os esforços da Renama são voltados para a promoção de métodos alternativos e o estabelecimento do processo de substituição dos testes em animais de forma progressiva e segura, sem impactos negativos no desenvolvimento de novos ingredientes bioativos e, principalmente, sem riscos ao meio ambiente e à saúde da população do Brasil. O Laboratório Nacional de Biociências (LNBio), o Instituto Nacional de Metrologia Qualidade e Tecnologia (Inmetro) e o Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde (INCQS/FIOCRUZ) são os laboratórios centrais da RENAMA, que conta ainda com um crescente número de laboratórios associados.

Sobre o LNBio
O Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), uma organização social vinculada ao Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC). O LNBio dedica-se à pesquisa e inovação nas áreas de biotecnologia e descoberta de fármacos. O Laboratório concentra competências voltadas à realização de estudos multidisciplinares nas áreas de biologia estrutural, proteômica, genômica, metabolômica, triagens moleculares de alto desempenho, bioensaios, química medicinal, bibliotecas de compostos orgânicos sintéticos e derivados de produtos naturais, cristalografia de proteínas, ressonância nuclear magnética, biofísica de proteínas e desenvolvimento de organismos geneticamente modificados.

Proteomic analysis of saliva and salivary extracellular vesicles

Folha de S.Paulo, 7th August 2016

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Estudo que mostra como a saliva ajuda a avaliar câncer leva prêmio

Mariana Versolato

A saliva de pacientes com câncer de boca pode ser usada para avaliar a progressão da doença, segundo um estudo brasileiro publicado na revista “Scientific Reports”, do grupo Nature.

O trabalho venceu a categoria Pesquisa em Oncologia do Prêmio Octavio Frias de Oliveira. A cerimônia de entrega será na terça (9), às 19h, no teatro da Faculdade de Medicina da USP.

A premiação é iniciativa do Icesp (Instituto do Câncer do Estado de São Paulo Octavio Frias de Oliveira), em parceria com o Grupo Folha. A láurea, que leva o nome do então publisher da Folha, morto em 2007, busca reconhecer e estimular contribuições na área oncológica.

Na categoria Inovação Tecnológica, venceu um estudo do Instituto Butantan que mostrou que uma proteína da glândula salivar do carrapato-estrela (Amblyoma cajennense) teve ação antitumoral em testes in vitro.

O médico Aristides Pereira Maltez Filho será o premiado na categoria Personalidade em Destaque. Formado pela Universidade Federal da Bahia, ele é presidente da Liga Bahiana contra o Câncer, em Salvador. A instituição filantrópica é mantenedora do Hospital Aristides Maltez, que leva o nome de seu pai, idealizador do projeto.

Para cada categoria, a premiação é de R$ 16 mil. Integram a comissão julgadora do projeto representantes da Fapesp (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo), da Academia Nacional de Medicina e da Academia Brasileira de Ciências.

Nesta sétima edição, o prêmio teve 53 trabalhos inscritos, contra 60 no ano passado e 15 em 2014.

“A qualidade dos estudos foi muito alta, o que mostra que a ciência brasileira produz excelência apesar da situação econômica delicada do país. Por isso, somos cada vez mais defensores da simplificação dos processos para aprovar pesquisas, como forma de incentivar a produção e atrair pesquisa patrocinada para o Brasil, desde que legítima e transparente”, afirma o oncologista Paulo Hoff, diretor do Icesp.

PESQUISAS

Neste ano, a saliva foi, curiosamente, protagonista dos dois estudos premiados.

Pesquisadores do LNBio (Laboratório Nacional de Biociências), do Cnpem (Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais), da Faculdade de Odontologia da Unicamp e do Icesp mostraram que a saliva dos pacientes com câncer de boca tem alterações que podem ajudar a definir o prognóstico dos pacientes e guiar o tratamento da doença.

A análise de proteínas presentes na saliva de três grupos de indivíduos –com lesão ativa do câncer oral, sem lesão ativa após cirurgia e saudáveis– apontou diferenças significativas entre eles.

O resultado foi a identificação de 38 proteínas exclusivas nos indivíduos com lesões ativas e cinco encontradas só no grupo sem lesões.

Além disso, uma proteína específica chamada PPIA se mostrou relacionada a um pior prognóstico da doença quando aparecia em menor abundância na saliva.

“A expectativa é que a saliva possa ser usada na prática clínica para ajudar na decisão do tratamento”, afirma Adriana Franco Paes Leme, pesquisadora do LNBio e coordenadora do estudo.

Na pesquisa vencedora em Inovação Tecnológica, testes in vitro mostraram que uma proteína da glândula salivar do carrapato-estrela é um promissor agente antitumoral. A substância inibiu a proliferação de 23 linhagens de células tumorais humanas, sem ação sobre células normais. Os testes de eficácia e segurança em humanos devem começar em 2017.

PRÊMIO OCTAVIO FRIAS DE OLIVEIRA
ONDE Teatro da Faculdade de Medicina da USP (avenida Dr. Arnaldo, 455, São Paulo)
QUANDO Terça (9), às 19h

Verifique o infográfico que explica a pesquisa.  

LNBio research reveals a novel biochemical route

LNBio Communication, 18th July 2016
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Pesquisadores descobrem mecanismo envolvido no surgimento da insuficiência cardíaca

Um coração com insuficiência é um coração fraco, incapaz de bombear quantidade adequada de sangue para as necessidades do organismo. No Brasil, a insuficiência cardíaca é uma das principais causas de internação hospitalar e morbimortalidade. Em parte substancial dos casos, este quadro resulta de doenças de alta prevalência, como hipertensão arterial, diabetes e aterosclerose. Pesquisadores do Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) descobriram um mecanismo molecular envolvido nas alterações das células cardíacas (i.e. cardiomiócitos) que precedem e determinam o desenvolvimento da insuficiência cardíaca. Os resultados deste trabalho foram publicados este mês, na revista científica Structure. A descoberta abre caminho para o desenvolvimento de novos fármacos, capazes de inibir as alterações celulares características da insuficiência cardíaca.

As células do coração com insuficiência apresentam um amplo espectro de alterações morfológicas, incluindo hipertrofia e atrofia, que resultam em redução progressiva da sua capacidade de se contrair e de gerar força para bombear o sangue. Diversos fatores contribuem para as alterações morfológicas dos cardiomiócitos, incluindo excesso de neurohormônios (e.g noradrenalina, angiotensina), inflamação e, principalmente, estímulos mecânicos resultantes de forças hemodinâmicas, como hipertensão.

Há muito tempo, suspeita-se que as alterações nos cardiomiócitos são resultantes de uma complexa via, na qual estímulos mecânicos ativam mecanismos moleculares de sinalização que promovem diversos processos, inclusive a expressão de alguns genes, responsáveis finais pelas alterações estruturais e funcionais dos cardiomiócitos na insuficiência cardíaca. “Nosso estudo confirma essa hipótese, descrevendo uma nova rota bioquímica, protagonizada pela enzima conhecida pela sigla FAK, do inglês Focal Adhesion Kinase”, explica Kleber Franchini, coordenador das pesquisas com a FAK e diretor do LNBio.

Localizada no citoplasma, próximo à membrana celular, a FAK é ativada por estímulo mecânico e desloca-se para o núcleo da célula, onde acopla-se diretamente à uma proteína reguladora da expressão de genes cardíacos associados ao desenvolvimento de insuficiência cardíaca, conhecida como MEF2 (Myocyte Enhancer Factor 2).

Novo modelo de rota de sinalização é descrito por pesquisa do LNBio. Uma proteína intracelular, a FAK, decodifica o estímulo mecânico em atividade enzimática e conduz diretamente a informação para um fator regulador da expressão gênica no núcleo do cardiomiócito, o MEF2. A formação do complexo FAK:MEF2 ativa o gene c-JUN, determinante para o desenvolvimento da insuficiência cardíaca.

Modelo do complexo FAK:MEF2 ligado ao DNA (à esq). Cristais do complexo (à dir) foram submetidos a feixes de raios X, gerados em fontes de luz síncrotron. Resultados desta técnica permitiram a determinação da estrutura molecular

O acoplamento FAK:MEF2 forma um complexo proteico descrito pelos autores com um nível de resolução atômica, permitido pelo uso da técnica de cristalografia de proteínas. Análises da estrutura molecular do complexo FAK:MEF2 abrem possibilidade para o planejamento racional de moléculas capazes de interferir na estabilidade e na atividade do complexo. A expectativa é que a inibição desta nova rota possa evitar que ocorram a alterações morfológicas e funcionais indesejáveis dos cardiomiócitos e resultar em benefícios para pacientes em risco de desenvolvimento de insuficiência cardíaca.

Estudos anteriores, conduzidos pelos autores desta pesquisa e por outros grupos, já haviam demonstrado a importância da FAK e do MEF2 na gênese das alterações morfológicas dos cardiomiócitos na insuficiência cardíaca. “A novidade em nosso trabalho é o estabelecimento do vínculo direto entre os dois sistemas de sinalização, como resultado da ação de estímulos mecânicos”, explica Alisson Cardoso, pesquisador do LNBio.

Para chegar neste resultado, os pesquisadores de Campinas trabalharam com um conjunto de técnicas sofisticadas que incluíram sistemas miniaturizados para provocar estímulos mecânicos em cardiomiócitos em cultura, imunoprecipitação de cromatina, técnicas de determinação da estrutura de complexos de proteínas por luz sincrotron (i.e. cristalografia e SAXS) e imagem por microscopia confocal.

Sobre o LNBio

O Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), uma organização social qualificada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Comunicações (MCTIC). O LNBio dedica-se à pesquisa e inovação em biotecnologia e à descoberta de fármacos contra doenças negligenciadas, câncer, doenças cardiovasculares, dentre outras enfermidades. O Laboratório concentra competências voltadas à realização de estudos multidisciplinares nas áreas de biologia estrutural, proteômica, genômica, metabolômica, bioensaios, química medicinal, bibliotecas de compostos orgânicos sintéticos e derivados de produtos naturais, cristalografia de proteínas, ressonância nuclear magnética, biofísica de proteínas, dentre outras. O LNBio é um dos Laboratórios Centrais da Rede Nacional de Métodos Alternativos (Renama) ao uso de animais, juntamente com o Instituto Nacional de Metrologia Qualidade e Tecnologia (Inmetro) e o Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde (INCQS).

LNBio research has been awarded with the CNPq Prize for scientific initiation

LNBio Communication, 17th June 2016

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Estudo com enzima envolvida na síntese de antibiótico contra tuberculose é premiado pelo CNPq

Bolsista do LNBio ganhou “Prêmio Destaque na Iniciação Científica e Tecnológica

Daniela e Bruna obtém dados de cristalografia de proteínas em estação de pesquisa do LNLS

Bolsista do Programa de Iniciação Científica (PIBIC) do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) vence “Prêmio Destaque na Iniciação Científica e Tecnológica”, na área de ciências da vida.

Bruna Domingues Vieira desenvolve o projeto “Estudos estruturais com enzimas envolvidas na biossínetese de produtos naturais de interesse farmacêutico”, sob orientação da Dra. Daniela Trivella, no Laboratório Nacional de Biociências (LNBio).

Aluna de Ciências Biológicas na Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Bruna irá receber R$ 7 mil em dinheiro, bolsa de mestrado e uma viagem para participar da 68ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência, onde acontecerá a entrega dos prêmios.

“Fiquei muito feliz ao receber a notícia de que nosso trabalho havia sido selecionado. É um bom indicativo de que estamos no caminho certo e nos incentiva ainda mais a continuar fazendo o nosso melhor”, comemora Bruna, ao lado de seu grupo de pesquisa do LNBio.

Enzimas de interesse farmacêutico

O trabalho que rendeu o prêmio à Bruna Vieira faz parte das iniciativas do Programa de Descoberta de Fármacos do LNBio. A bolsista teve como principal objetivo determinar a estrutura molecular da enzima Cpz8, envolvida na biossíntese de antibiótico com potencial antituberculose, a caprazamicina. Para isso, Bruna aplicou técnicas interdisciplinares, trocou informações com colaboradores internacionais e utilizou instalações do LNBio e do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS).

“O prêmio da Bruna é o reconhecimento de que estamos formando cientistas sólidos e versáteis no contexto da ciência interdisciplinar, inovadores na utilização de conceitos de ciência básica, dedicados a buscar aplicações para a sociedade e com gosto para o ensino e relações interpessoais – aspectos importantes para a formação de cientistas de altíssima qualidade e competitividade internacional”, comemora Daniela Trivella, pesquisadora do LNBio e orientadora de Bruna.

Sobre o prêmio

O Prêmio Destaque na Iniciação Científica e Tecnológica é atribuído anualmente e tem como objetivos contemplar bolsistas de Iniciação Científica e de Iniciação Tecnológica do CNPq que se destacaram durante o ano sob os aspectos de relevância e qualidade do seu relatório final, bem como as instituições participantes do Programa Institucional de Bolsas de Iniciação Científica (PIBIC), que contribuíram de forma relevante para o alcance dos objetivos do Programa.

Research uncovers a complex regulatory mechanism of cancer metabolism

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Agência FAPESP, 07/06/2016

Células de tumor possuem metabolismo exacerbado, aqui exemplificado pela localização de glutaminase C na extensa rede de mitocôndrias (em verde). As mitocôndrias são as fornalhas geradoras de energia para as células. Em azul, os núcleos celulares (Crédito: LNBio/CNPEM)

Karina Toledo | Agência FAPESP – Em um artigo publicado na revista Molecular Cell, pesquisadores do Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) descreveram mecanismos moleculares que regulam a produção da enzima glutaminase C (GAC), importante para a metabolização de um “combustível” essencial para a rápida proliferação de células tumorais.

Segundo os autores, a descoberta pode abrir caminho para o desenvolvimento de novas terapias contra o câncer.

A investigação foi conduzida pelo Grupo de Pesquisas em Metabolismo Tumoral do LNBio, em parceria com cientistas do MD Anderson Cancer Institute, da Universidade do Texas, nos Estados Unidos. O trabalho contou com apoio da FAPESP por meio de Auxílios Regulares concedidos a Sandra Dias e Andre Ambrosio, além da Bolsa de doutorado de Douglas Meira.

“A enzima glutaminase tem a função de converter o aminoácido glutamina em glutamato. Essa reação química permite às células usar a glutamina como combustível, assim como faz com a glicose, para a produção de energia e para a síntese de aminoácidos, ácidos nucleicos e outras macromoléculas importantes para o seu funcionamento. Como a célula tumoral se prolifera de maneira descontrolada, precisa estar o tempo todo duplicando sua biomassa e, para isso, consumir glutamina é essencial”, explicou Ambrosio.

De acordo com o pesquisador, diversas isoformas da enzima glutaminase podem ser encontradas no organismo humano, sendo as mais conhecidas a GAC, a KGA (kidney-type glutaminase) e a LGA (liver-type glutaminase). Embora elas apresentem pequenas diferenças em suas cadeias de aminoácidos, todas catalisam a mesma reação química.

“Dados da literatura indicam que a isoforma LGA tem papel na transmissão de estímulos nervosos no cérebro, assim como a KGA é importante para a detoxificação de amônia nos rins. Já a isoforma GAC está mais relacionada com o crescimento de tumores e, portanto, entender como sua expressão é regulada tem impacto direto em terapia”, afirmou Dias.

A descoberta de que a isoforma GAC é a mais importante para suprir as necessidades metabólicas das células cancerosas foi feita pelo Grupo de Pesquisas em Metabolismo Tumoral do LNBio e publicada na revistaProceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) em 2012.

“Mostramos nesse trabalho anterior que a GAC apresenta uma atividade catalítica muito mais relevante que as demais isoformas e, além disso, sua expressão está aumentada em células tumorais. Mas ainda não se entendia as razões desse aumento, ou seja, qual efeito de reprogramação estaria favorecendo a superexpressão dessa enzima no câncer”, contou Ambrosio.

Após a divulgação do trabalho na PNAS, o grupo do LNBio foi procurado pelo médico geneticista George Calin, do MD Anderson Cancer Institute, que vinha se dedicando a investigar mecanismos moleculares envolvidos no desenvolvimento de câncer colorretal.

Calin havia descoberto que nesse tipo de tumor era comum a superexpressão de um RNA não codificador (que não contém informações para a síntese de proteínas) conhecido como CCAT2.

“Ele havia observado, mais especificamente, que uma variante alélica de CCAT2, com uma base guanina (G) no lugar de timina (T), estava relacionada com risco aumentado de câncer colorretal. Ele notou ainda que a troca desse nucleotídeo gerava alterações metabólicas na célula e levantou a hipótese de que esse RNA não codificador seria um regulador de glutaminase. Por isso ele nos procurou”, contou Dias.

Colaboração com sete países

O encontro resultou em uma colaboração que envolveu pesquisadores de sete países: Brasil, Estados Unidos, Espanha, Holanda, Croácia, Itália e Romênia. O grupo, supervisionado por Calin e por Dias, demonstrou por meio de diversas técnicas que o RNA CCAT2 com a variante alélica interage mais fortemente com um complexo proteico conhecido como CFIm.

“Essas proteínas do complexo CFIm atuam no RNA transcrito pelo gene que codifica as glutaminases GAC e KGA, sendo capazes de definir, por um processo que chamamos de splicing alternativo, qual das duas isoformas será produzida pela célula”, explicou Dias.

Segundo a pesquisadora, portanto, os dados do trabalho comprovaram que a variante alélica de CCAT2 induz um aumento na expressão de GAC em detrimento da isoforma KGA, favorecendo um maior consumo de glutamina pelas células tumorais, levando ao aumento da proliferação celular e de metástase.

“A partir desse conhecimento, é possível pensar em formas de inibir a expressão da isoforma GAC, pois diversos estudos têm mostrado que ela é um alvo promissor. Já há um composto em ensaios clínicos de fase I para diferentes tipos tumorais”, contou Dias.

O artigo Allele-Specific Reprogramming of Cancer Metabolism by the Long Non-coding RNA CCAT2 (doi: 10.1016/j.molcel.2016.01.015), pode ser lido em www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1097276516000162.

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O LNBio destaca a participação da pesquisadora Juliana Oliveira (LNBio/CNPEM) no desenvolvimento deste estudo.

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Repercussão: Labnetwork; Portal da Enfermagem; Planeta Universitário; ACIESP

Fossilised hearts found in prehistoric fish

Coração fóssil é identificado pela primeira vez em rochas do Ceará

Órgão com 120 milhões de anos ajuda a desvendar a evolução do coração humano

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Communication of LNBio, 9th May 2016

A evolução do coração dos vertebrados é um enigma para a ciência. Dos peixes aos seres humanos, os corações dos animais deste grupo seguem um modelo padrão, com o mesmo sentido do fluxo de sangue e mesma disposição de câmaras de entrada e saída, bem diferente do observado nos invertebrados. Diante da inexistência de animais vivos intermediários, capazes de indicar como essa diferenciação ocorreu durante a evolução, pesquisadores voltaram-se para o estudo de fósseis. Entretanto, nenhum coração fóssil havia sido identificado pela ciência, até então.

Após dez anos de investigações, um artigo científico, publicado na revista eLife, revelou a descoberta de corações preservados em fósseis de peixes pré-históricos, presentes em rochas da Bacia do Araripe, sítio geológico localizado no Ceará. A notícia repercutiu na imprensa nacional e internacional, como pode ser conferido aqui.

Neste trabalho, um grupo de pesquisadores, a maioria do Brasil, caracteriza o coração de um fóssil de 120 milhões de anos, o peixe Rhacolepis buccalis. O órgão pré-histórico apresenta uma morfologia intermediária entre peixes primitivos e atuais, sugerindo que a formação dos corações dos vertebrados aconteceu de maneira lenta e gradual.

A descoberta, liderada pelo pesquisador José Xavier-Neto do Laboratório Nacional de Biociências (LNBio), abre caminho para o esclarecimento da evolução cardíaca. Fósseis de animais ainda mais primitivos, peças-chave no processo evolutivo que deu origem aos corações dos vertebrados, poderão ser submetidos às técnicas utilizadas neste trabalho. Assim, o enigma do surgimento dos corações mais modernos poderá ser decifrado.

Os avanços no conhecimento sobre as origens do coração dos vertebrados, em especial dos seres humanos, poderão lançar novas perspectivas para o tratamento de problemas cardíacos. Para isso, o grupo de Xavier-Neto combina pesquisas sobre evolução com investigações em biologia do desenvolvimento. Essa abordagem visa entender como as características adquiridas no processo evolutivo são materializadas durante a formação dos embriões. No futuro, a compreensão destes fenômenos poderá possibilitar intervenções cardíacas complexas, como a restauração de válvulas do coração durante a gestação e o desenvolvimento de estruturas cardíacas a partir de células tronco.

A descoberta, coordenada pelo Laboratório Nacional de Biociências (LNBio), conta com a participação de cientistas do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) e Laboratório Nacional de Nanotecnologia – integrantes do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Pesquisadores das seguintes instituições também participaram do desenvolvimento deste trabalho: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP); Universidade de São Paulo (USP); Geopark Araripe; Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM); Instituto do Coração (InCor); Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ); Instituto de Pesquisa Técnica da Suécia; European Synchrotron Radiation Facility (ESRF).

Fossilised hearts found in prehistoric fish

Pesquisadores brasileiros acham o primeiro coração fossilizado

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Folha de S.Paulo, 21/04/2016

Reinaldo Lopes

Graças a seu coração de pedra, o Rhacolepis buccalisdeve entrar para a história da paleontologia. E não porque esse peixinho de 115 milhões de anos fosse especialmente malvado. Pesquisadores brasileiros descobriram que o coração do bicho ficou preservado em fósseis da espécie – é o primeiro caso registrado no mundo.

A descoberta é importante não apenas por ser a primeira do gênero, mas também por mostrar que a evolução dos seres vivos não é uma eterna marcha rumo a espécies mais complexas, como muita gente acredita.

Ocorre que o coração do peixe tem uma estrutura intermediária entre formas mais primitivas, porém mais complicadas, e outras que apareceram depois, mas são mais simples – ou seja, ao menos no caso do coração, houve uma perda de complexidade com o passar de milhões de anos.

É claro que encontrar um coração fossilizado, com estruturas internas que podem ser examinadas em detalhe, foi uma surpresa – mas o local de origem do fóssil já dava margem para esperança desde o começo. É que o R. buccalisvem da chapada do Araripe, um pedaço do atual sertão nordestino que, durante a Era dos Dinossauros, ficava à beira-mar e estava repleto de lagunas de água salobra (nas quais nadavam os membros da espécie). As condições geológicas especiais do Araripe permitiram a preservação de tecidos moles – como músculos, pele e penas – de diversos animais do passado. Os mais vistosos são os pterossauros (répteis alados), enquanto os peixes extintos estão entre os mais abundantes.

Para conseguir enxergar detalhes mínimos do interior do fóssil, a equipe coordenada precisou contar com a ajuda dos raios X altamente energéticos produzidos pelo LNLS (Laboratório Nacional de Luz Síncrotron), em Campinas. Com eles, foi possível fazer uma espécie de tomografia do fóssil, com um nível de detalhamento muito superior ao dos melhores tomógrafos disponíveis para uso médico – a resolução é de poucos micrômetros, ou milésimos de milímetro.

“O nível elevado de energia é necessário para atravessar materiais duros feito rocha, como é o caso dos fósseis”, explica José Xavier-Neto, do LNBio (Laboratório Nacional de Biociências), que coordenou o estudo sobre o “coração de pedra” que acaba de ser publicado na revista científica “eLife”.

Num raio-X convencional, o que um médico enxerga é basicamente como cada parte do corpo absorve com diferentes intensidades os raios emitidos pelo aparelho. Para o nível de detalhamento que os pesquisadores queriam obter, no entanto, só esse processo não basta, conta Harry Westfahl Junior, diretor científico do LNLS. É necessário tirar partido da refração – o mesmo processo que faz com que as ondas de luz que vêm do ar e entram na água mudam de velocidade, de forma que uma caneta colocada dentro de um copo d’água parece “quebrada”.

Como os raios X também são essencialmente ondas de luz, embora muito mais energéticas que a luz visível, a mesma coisa acontece quando elas atravessam meios diferentes – e isso pode trazer muito mais informações sobre diferentes componentes de um fóssil – ou de qualquer outro objeto.

Verifique infográfico neste link: https://infogr.am/gvMkvGpWq71jKlzO. 

VALVAS

Do tamanho de um piau ou piabinha modernos (cerca de 15 cm), o R. buccalispertencia a um subgrupo primitivo dos teleósteos, os peixes que predominam nos mares e rios de hoje (um de seus parentes vivos relativamente mais próximos é o camarupim, apreciado por sua carne e ovas), diz Murilo Carvalho, outro dos autores da pesquisa. Estudar o coração de uma espécie extinta há tanto tempo seria crucial para entender como os peixes mais primitivos vivos hoje acabaram ficando com uma anatomia cardíaca mais complicada do que a dos peixes que surgiram depois ao longo da evolução.

O cerne dessa transição são as valvas (conjunto de válvulas) que, nos peixes mais primitivos, estão presentes no ponto em que o sangue é bombeado para fora do coração. Essas valvas (são abundantes em tais peixes, mas nas espécies “avançadas” acabaram sendo substituídas por uma estrutura simples, sem valvas.

A análise por tomografia mostrou que o coração da espécie extinta tinha cinco válvulas – o que sugere um processo gradual de perda dessas estruturas até surgirem os parentes modernos do Rhacolepis buccalis, sem nenhuma válvula.

“Eu gosto de fazer uma analogia com a tecnologia de aviação”, diz Xavier-Neto. “Havia um caça americano muito bom, o F-14, cujas asas tinham geometria variável – em velocidades normais elas ficavam estendidas e, quando o piloto queria atingir velocidades supersônicas, encolhia parte das asas. Funcionava muito bem, até descobrirem que dava para ter o mesmo desempenho com uma única configuração de asa.”

O mesmo talvez valha para o coração dos peixes, sugere o pesquisador – produzir estruturas detalhadas na saída do sangue do órgão talvez exigisse um gasto de energia do organismo que poderia ser dedicado a outros fins, mais ou menos como os peixes que vivem em cavernas e acabam sendo conduzidos, pela seleção natural, a perder a visão ao longo das gerações.

GOSTINHO DE SIRIUS

Tudo indica que o achado é só um gostinho do que está por vir com a construção do Sirius, uma nova fonte de luz síncrotron que está sendo construída em Campinas e permitirá análises de fósseis, e de inúmeros outros materiais, com precisão muito superior à alcançada hoje pelo LNLS. Espera-se que o Sirius comece a operar em 2019.