{"id":4794,"date":"2012-08-17T10:06:46","date_gmt":"2012-08-17T13:06:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.cnpem.staging.wpengine.com\/?p=4794"},"modified":"2026-03-03T10:09:03","modified_gmt":"2026-03-03T13:09:03","slug":"a-essencia-das-moleculas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cnpem.br\/en\/a-essencia-das-moleculas\/","title":{"rendered":"A ess\u00eancia das mol\u00e9culas"},"content":{"rendered":"

Revista Pesquisa FAPESP, em 16\/08\/2012<\/em><\/p>\n

EDUARDO GERAQUE | Edi\u00e7\u00e3o Especial 50 Anos de FAPESP<\/strong><\/p>\n

Se h\u00e1 20 anos eram poucos os laborat\u00f3rios que usavam a cristalografia no Brasil, hoje s\u00e3o dezenas de centros de pesquisa que dominam esta t\u00e9cnica usada para desvendar a estrutura tridimensional das prote\u00ednas. Em S\u00e3o Paulo, o uso da cristalografia deu um salto em 2000 e 2001, com o lan\u00e7amento do projeto Genoma Estrutural, lan\u00e7ado em conjunto pela FAPESP e pelo Laborat\u00f3rio Nacional de Luz S\u00edncrotron (LNLS), ligado ao Minist\u00e9rio da Ci\u00eancia, Tecnologia e Inova\u00e7\u00e3o. O projeto Genoma Estrutural injetou US$ 3,5 milh\u00f5es em dezenas de laborat\u00f3rios. Com os recursos, os grupos de pesquisa puderam financiar a compra de equipamentos para express\u00e3o, purifica\u00e7\u00e3o e cristaliza\u00e7\u00e3o de prote\u00ednas.<\/p>\n

O Centro de Biologia Molecular Estrutural, do Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos (IFSC) da Universidade de S\u00e3o Paulo (USP), rapidamente se destacou como um dos protagonistas do setor. O grupo j\u00e1 havia elucidado a estrutura molecular de aproximadamente 20 prote\u00ednas, usando cristalografia por difra\u00e7\u00e3o de raio X. As macromol\u00e9culas estudadas eram potenciais alvos de inibidores de doen\u00e7as como hepatite B, mal\u00e1ria e alguns tipos de c\u00e2ncer.<\/p>\n

Os primeiros passos do centro de cristalografia em S\u00e3o Carlos ocorreram em 1989. \u201cA \u00e1rea estava passando por um boom<\/em> em todo mundo, com muitos centros sendo criados.
\nResolvemos fazer algo nosso. O laborat\u00f3rio tinha uma pia de azulejo e 16 metros quadrados, ante uns mil que temos hoje\u201d, conta Glaucius Oliva, coordenador do n\u00facleo da USP de S\u00e3o Carlos. Atual presidente do Conselho Nacional de Pesquisa Cient\u00edfica e Tecnol\u00f3gica (CNPq), ele come\u00e7ou nessa \u00e1rea h\u00e1 trinta anos, durante a gradua\u00e7\u00e3o em f\u00edsica, sob a orienta\u00e7\u00e3o da professora Yvonne Mascarenhas, que iniciou os trabalhos com cristalografia em S\u00e3o Carlos. Em 2000, seu grupo ganhou o status<\/em> de um Centro de Pesquisa, Inova\u00e7\u00e3o e Difus\u00e3o (Cepid) e, mais recentemente, de um Instituto Nacional de Ci\u00eancia e Tecnologia (INCT), com apoio do governo federal e da FAPESP.<\/p>\n

Em 1992, pela primeira vez, uma prote\u00edna, a glucosamina-6-fosfato desaminase da bact\u00e9ria Escherichia coli<\/em>, foi inteiramente caracterizada no pa\u00eds por meio da cristalografia. Em 1997, mesmo ano em que o grupo do Instituto de F\u00edsica da USP em S\u00e3o Carlos fez crescer cristais em gravidade zero a bordo de \u00f4nibus espaciais norte-americanos, uma linha de luz espec\u00edfica para estudos de cristalografia come\u00e7ou a funcionar no LNLS, em Campinas. De acordo com Oliva, al\u00e9m de ter crescido muito a forma\u00e7\u00e3o de recursos humanos no setor a partir dos anos 1990, pessoas que hoje lideram grupos de pesquisa em v\u00e1rios estados do Brasil, a cristalografia passou por uma \u201cevolu\u00e7\u00e3o metodol\u00f3gica e tecnol\u00f3gica muito grande nesse per\u00edodo\u201d.<\/p>\n

Se antes todas as solu\u00e7\u00f5es usadas para fazer um cristal de uma prote\u00edna crescer precisavam ser feitas de forma manual, hoje existem rob\u00f4s que praticamente montam todo o experimento. A velocidade e o rendimento s\u00e3o muito maiores, dizem os especialistas. \u201cApesar disso tudo, a t\u00e9cnica ainda \u00e9 bastante experimental. N\u00e3o existe teoria para a cristalografia. Voc\u00ea n\u00e3o consegue antever se vai dar certo ou n\u00e3o\u201d, afirma Oliva.<\/p>\n

Em paralelo ao amadurecimento do centro de pesquisas em S\u00e3o Carlos, no in\u00edcio dos anos 2000, tamb\u00e9m com a coordena\u00e7\u00e3o do LNLS, come\u00e7ou a funcionar a Rede de Biologia Molecular Estrutural (Smolbnet), facilitando o trabalho de equipes de dezenas de laborat\u00f3rios, que identificaram a estrutura tridimensional de 52 prote\u00ednas em dois anos (ver reportagem \u00e0 p\u00e1gina 66<\/em>). Nessa \u00e9poca a equipe de Oliva fez outro experimento pioneiro, ao elucidar as vias bioqu\u00edmicas de produ\u00e7\u00e3o de glicose pelo Trypanosoma cruzi<\/em>, o protozo\u00e1rio da doen\u00e7a de Chagas (ver reportagem \u00e0 p\u00e1gina 20<\/em>).<\/p>\n

A Biblioteca Virtual da FAPESP, que registra os projetos apoiados pela institui\u00e7\u00e3o desde 1992, cataloga 93 projetos de pesquisa, dos quais 17 est\u00e3o em andamento e 76 conclu\u00eddos. Os pesquisadores usam a cristalografia para estudar prote\u00ednas que possam levar a novos f\u00e1rmacos ou esclarecer o desenvolvimento de alguns tipos de c\u00e2ncer.<\/p>\n

O peso das t\u00e9cnicas modernas de cristalografia \u00e9 bem percebido por meio de um simples exerc\u00edcio de inverter a log\u00edstica da produ\u00e7\u00e3o de um f\u00e1rmaco. Um rem\u00e9dio, para ser eficiente, precisa agir, como no caso da doen\u00e7a de Chagas, na rela\u00e7\u00e3o entre parasita e hospedeiro. A medica\u00e7\u00e3o precisa funcionar e, de prefer\u00eancia, matar o primeiro, sem interferir no segundo.<\/p>\n

Mas como enxergar todas estas intera\u00e7\u00f5es biol\u00f3gicas, em n\u00edvel molecular? S\u00f3 por meio de verdadeiras disseca\u00e7\u00f5es moleculares de todo o processo. Este \u00e9 o papel da cristalografia, conjunto de t\u00e9cnicas que detalham a estrutura de prote\u00ednas, por exemplo, por meio da difra\u00e7\u00e3o (espalhamento) dos raios X em um cristal formado pelas prote\u00ednas que se deseja estudar.<\/p>\n

Quanto mais as pesquisas avan\u00e7am, mais prote\u00ednas s\u00e3o identificadas e validadas pela cristalografia, ampliando o banco de dados biol\u00f3gicos sobre determinado problema. Assim, o n\u00famero de op\u00e7\u00f5es que se ter\u00e1 em m\u00e3os para resolver certos desafios em n\u00edvel molecular tende a ser maior.<\/p>\n

Este trabalho de montar e desmontar, em n\u00edvel molecular, n\u00e3o existe apenas para a doen\u00e7a de Chagas, mas para v\u00e1rias mol\u00e9stias, al\u00e9m de permitir outras aplica\u00e7\u00f5es dentro da biologia em geral. O objetivo \u00e9 sempre identificar macromol\u00e9culas e, em laborat\u00f3rio, tentar sintetizar outros compostos que se ligam aos chamados alvos biol\u00f3gicos. O que se pretende \u00e9 bloquear aquele caminho, para que alguns desdobramentos normalmente desej\u00e1veis, como a morte do T<\/em>. cruzi<\/em>, ocorram.<\/p>\n

Outra prova de que as t\u00e9cnicas de cristalografia s\u00e3o vitais para o desenvolvimento cient\u00edfico vem do mundo das serpentes. V\u00e1rios projetos em curso no estado de S\u00e3o Paulo nos \u00faltimos anos usam exatamente esta ferramenta para decifrar os venenos desses animais.<\/p>\n

A analogia que pode ser feita \u00e9 f\u00e1cil de entender. Os componentes da pe\u00e7onha \u2013 e v\u00e1rios projetos de pesquisa contribu\u00edram para essas descobertas recentemente \u2013 n\u00e3o s\u00e3o adequados para ser usados clinicamente. Mas, se suas estruturas moleculares forem bem conhecidas, os especialistas acreditam que poderiam trocar uma parte da mol\u00e9cula para alterar sua a\u00e7\u00e3o sobre o organismo. Essa modifica\u00e7\u00e3o planejada na estrutura original de uma mol\u00e9cula poder\u00e1, acredita-se, ter um uso terap\u00eautico em muitas doen\u00e7as.<\/p>\n

Um grupo de pesquisa da Funda\u00e7\u00e3o Herm\u00ednio Ometto, de Araras, est\u00e1 trilhando este exato caminho. Os pesquisadores est\u00e3o interessados em isolar um grupo de enzimas do veneno da serpente Crotalus durissus terrificus<\/em>, a bem conhecida cascavel. Al\u00e9m de outras ferramentas, a cristalografia por difra\u00e7\u00e3o de raios X est\u00e1 sendo usada para elucidar as estruturas tridimensionais das prote\u00ednas selecionadas.<\/p>\n

De acordo com o grupo, as enzimas L-amino\u00e1cido-oxidases (LAAOs), que conferem ao veneno da serpente uma tonalidade amarelo-\u00e2mbar, apresentaram potencial citot\u00f3xico, bactericida e antiparasit\u00e1rio in vitro<\/em>. Elas t\u00eam sido descritas como indutoras de uma s\u00e9rie de efeitos t\u00f3xicos em sistemas biol\u00f3gicos, como agrega\u00e7\u00e3o plaquet\u00e1ria, hemorragia, edema e apoptose.<\/p>\n

A evolu\u00e7\u00e3o dessas t\u00e9cnicas e dos bancos de dados de estruturas de prote\u00ednas, com suas informa\u00e7\u00f5es moleculares conhecidas, \u00e9 apenas parte do problema. Tamb\u00e9m existem lacunas do lado da pesquisa aplicada.<\/p>\n

Desde que a mioglobina, uma das primeiras estruturas de uma prote\u00edna totalmente conhecida por meio da cristalografia, foi validada nos Estados Unidos em 1960, come\u00e7ou uma evolu\u00e7\u00e3o paralela no setor empresarial, embora no Brasil poucas empresas invistam em pesquisa de novos f\u00e1rmacos, a principal \u00e1rea em que a cristalografia tem sido aplicada.<\/p>\n

As consequ\u00eancias dos avan\u00e7os na biologia estrutural apenas conseguir\u00e3o ter um escoamento esperado, em termos de sa\u00fade, se os processos de inova\u00e7\u00e3o tecnol\u00f3gica e desenvolvimento de f\u00e1rmacos estiverem totalmente azeitados, alertam os pesquisadores. Eles acreditam que o desenvolvimento de mol\u00e9culas que realmente poder\u00e3o atingir os alvos biol\u00f3gicos para os quais elas foram desenhadas vai ocorrer s\u00f3 se as universidades e as empresas conseguirem trabalhar em conjunto. S\u00f3 um produto classificado como rent\u00e1vel pelas empresas poder\u00e1 receber apoio financeiro e ser fabricado em escala comercial.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Cristalografia facilita o desenvolvimento de medicamentos<\/p>\n","protected":false},"author":17,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","_links_to":"","_links_to_target":""},"categories":[1163,12],"tags":[],"class_list":["post-4794","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-clipping-cnpem","category-clipping-lnls","category-1163","category-12","description-off"],"acf":[],"yoast_head":"\nA ess\u00eancia das mol\u00e9culas - CNPEM<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/cnpem.br\/a-essencia-das-moleculas\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"en_US\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"A ess\u00eancia das mol\u00e9culas - 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