Estudo de pesquisadores do CNPEM e da UFPA também pode beneficiar indústria, agricultura e estimular uso sustentável da floresta
Um estudo sobre o potencial biossintético de bactérias isoladas na Amazônia abre caminhos promissores para o desenvolvimento de novos antibióticos e antitumorais. Realizada em parceria entre o CNPEM (Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais) e da UFPA (Universidade Federal do Pará), a pesquisa analisou detalhadamente micro-organismos presentes no solo de uma unidade de conservação da região. Além das aplicações medicinais, as descobertas têm potencial para gerar impactos positivos na indústria, na agricultura e no aproveitamento sustentável dos recursos biológicos da floresta amazônica.
O grupo investigou três espécies bacterianas das classes Actinomycetes e Bacilli, isoladas de solo da Amazônia, compreendendo bactérias do gênero Streptomyces, Rhodococcus e Brevibacillus. A avaliação do potencial biossintético do material extraído revelou que mais da metade dos genes era desconhecido. Esses resultados destacam o enorme potencial das bactérias amazônicas para a produção de novas moléculas, com aplicações promissoras na solução de desafios relacionados à saúde e ao meio ambiente.
“O grande diferencial do estudo foi o mapeamento do DNA dessas bactérias, o que permitiu identificar genes das enzimas responsáveis pela fabricação dessas substâncias. Muitas dessas informações são inéditas e ainda não haviam sido descobertas pela ciência. Isso mostra o quanto ainda podemos aprender sobre as bactérias da Amazônia, que guardam segredos importantes para a geração de novos medicamentos e biotecnologias”, disse a pesquisadora Daniela Trivella, coordenadora de Descoberta de Fármacos do LNBio (Laboratório Nacional de Biociências).
Pesquisa destaca o potencial das bactérias amazônicas para a produção de novas moléculas, com aplicações promissoras na solução de desafios relacionados à saúde e ao meio ambiente (Divulgação/CNPEM)
“Os agrupamentos de genes biossintéticos são responsáveis pela produção de substâncias com potencial biológico, como medicamentos. Mesmo em organismos já estudados, como as bactérias do gênero Streptomyces, vimos que ainda há muitas substâncias desconhecidas nos exemplares isolados do solo da Amazônia. Isso mostra como o ecossistema é essencial para novas descobertas. A Amazônia, nesse sentido, continua sendo uma área rica e pouco explorada para desenvolver novos produtos”, explicou o pesquisador Rafael Baraúna (EngBio-UFPA), que coordenou o trabalho pela UFPA, na parceria com o CNPEM.
Além disso, os pesquisadores usaram uma técnica avançada chamada metabologenômica. Essa abordagem conecta as substâncias que as bactérias produzem aos genes que permitem sua fabricação. Com isso, abre-se a possibilidade de replicar essas moléculas em laboratório, usando tecnologias que podem aumentar a produção de forma sustentável, usando rotas biotecnológicas.
Outra novidade foi “o uso de uma tecnologia inédita na América Latina, o sequenciador PromethION, da Oxford Nanopore (Reino Unido), que se destaca por gerar leituras de alta qualidade, permitindo o sequenciamento de genomas complexos com alta produção de dados e baixo custo. A tecnologia de sequenciamento baseada em nanoporos permite a análise em tempo real e a leitura direta de DNA. Além disso, sua portabilidade e flexibilidade o tornam adequado para aplicações em laboratório e campo” — destaca Diego Assis das Graças, responsável pelos sequenciamentos no EngBio-UFPA e um dos autores do artigo.
De acordo com Maria Augusta Arruda, diretora do LNBio, “ao integrar técnicas avançadas de genômica e metabolômica, o trabalho não apenas amplia o conhecimento sobre microrganismos com aplicações medicinais, abrindo caminhos para o desenvolvimento de novos fármacos e biotecnologias, mas também reforça a capacidade do CNPEM de impulsionar pesquisas que unem ciência de ponta, impacto social e exploração sustentável da biodiversidade brasileira.”
Colaboração entre instituições
O estudo também é um exemplo de união entre o CNPEM, a UFPA (Universidade Federal do Pará) e a Associação BioTec-Amazônia. A então estudante de doutorado Ana Carolina Miranda de Oliveira, que integrou as duas instituições, combinou o conhecimento do programa de Genética e Biologia Molecular da UFPA e as ferramentas de sequenciamento genômico do EngBio-UFPA, com tecnologias avançadas do CNPEM, como espectrometria de massas e softwares inovadores para metabolômica de produtos naturais. Ela trabalhou sob orientação da professora Maria Paula Cruz Schneider (UFPA), com co-orientação de Daniela Trivella (CNPEM).
Esse trabalho faz parte de um esforço maior para criar um centro de pesquisa multiusuário na UFPA, apoiado pelo CNPEM e por projetos nacionais como o Iwasa’i, recentemente implementado no contexto da chamada CNPq/MCTI/FNDCT Nº 19/2024 – Centros Avançados em Áreas Estratégicas para o Desenvolvimento Sustentável da Região Amazônica – Pro-Amazônia. “O Iwasa’i dará acesso a tecnologias de ponta para cientistas da região amazônica, incentivando o uso sustentável da biodiversidade amazônica e colocando o Brasil na liderança de descobertas e desenvolvimentos tecnológicos importantes”, afirma Artur Luiz da Costa da Silva, coordenador da parceria pela UFPA e BioTec-Amazônia.
As pesquisas continuam, mas os primeiros resultados começam a ser divulgados: o artigo científico A metabologenomics approach reveals the unexplored biosynthetic potential of bacteria isolated from an Amazon Conservation Unit foi publicado em dezembro de 2024 na revista Microbiology Spectrum, da American Society of Microbiology (https://doi.org/10.1128/spectrum.00996-24).
Sobre o CNPEM
O CNPEM compõe um ambiente científico de fronteira, multiusuário e multidisciplinar, com ações em diferentes frentes do Sistema Nacional de Ciência, Tecnologia e Inovação (CT&I). Organização social supervisionada pelo MCTI, o CNPEM é impulsionado por pesquisas que impactam as áreas de saúde, energia, materiais renováveis e sustentabilidade. Responsável pelo Sirius, maior equipamento científico já construído no Brasil, o CNPEM desenvolve o Projeto Orion, complexo laboratorial para pesquisas avançadas em patógenos.
O CNPEM opera os Laboratórios Nacionais de Luz Síncrotron (LNLS), Biociências (LNBio), Nanotecnologia (LNNano) e Biorrenováveis (LNBR), além da Ilum Escola de Ciência, um curso de bacharelado em Ciência e Tecnologia, com apoio do Ministério da Educação (MEC).
