Projetos de futuro

Os laboratórios de máxima contenção biológica (NB4) são as estruturas científicas de mais alta classificação de biossegurança para laboratórios, que lidam com organismos altamente contagiosos. Os laboratórios NB4 são projetados para evitar que microrganismos sejam liberados no meio ambiente e para fornecer o máximo de segurança para pesquisadores em seu interior, cuja construção exige técnicas de arquitetura e engenharia sofisticadas para garantir a segurança dos usuários e da comunidade ao redor.

O laboratório NB4 brasileiro está sendo projetado para ser um ambiente onde o diagnóstico, a pesquisa e a avaliação de novos testes diagnósticos e terapêuticos serão realizadas com microrganismos patogênicos considerados ameaças biológicas com impactos no sistema de vigilância epidemiológica do país. O projeto do laboratório NB4 a ser instalado no CNPEM prevê a integração com as linhas de luz do Sirius, o que permitirá explorar interações de patógenos com células hospedeiras, abrindo possibilidades de avanços no entendimento da patogênese de doenças causadas por organismos altamente contagiosos.

Ainda em estágio inicial, as atividades do projeto do laboratório NB4 no CNPEM preveem a realização de estudos técnicos, prototipagem; desenvolvimento e testes de instrumentação específica; projeto conceitual, básico e executivo para o empreendimento; construção de prédio para abrigar laboratórios de biossegurança de diferentes níveis, incluindo NB4 e a integração com as linhas de luz do Sirius; e o comissionamento e treinamento e capacitação da equipe técnica para operação da infraestrutura.

A Plataforma de Biotecnologia Industrial compreenderá uma infraestrutura integrada de P&D alicerçada na instrumentação e nas competências singulares existentes no CNPEM, com objetivo de aumentar a capacidade da biotecnologia industrial no Brasil, e que serão acessíveis à comunidade acadêmica e industrial. A plataforma visa promover a descoberta, desenho, engenharia de enzimas e microrganismos e o desenvolvimento de processos em níveis de maturidade tecnológica (TRL) de 3 a 5, apoiadas por avaliações técnico-econômica e ambientais sobre a sustentabilidade das biotecnologias desenvolvidas nos Programas do CNPEM.

A Plataforma tem como objetivo apoiar o desenvolvimento nacional competitivo de microrganismos e enzimas, insumos fundamentais para a transformação da biomassa e produção de produtos biotecnológicos para aplicação em processos industriais, aproveitando o potencial da biodiversidade microbiana brasileira, uma das maiores do planeta. Além disso, a Plataforma busca reduzir o risco tecnológico de biotecnologias desenvolvidas no Brasil e criar uma ponte entre o avanço científico e as demandas por inovação de empresas de diversos setores, como biocombustíveis e alimentos e bebidas.

A plataforma possui dois elementos centrais de implantação: uma infraestrutura de high-throughput para o desenvolvimento de enzimas e microrganismos de relevância industrial e uma infraestrutura de escalonamento de processos.

O Centro de Tecnologias para Saúde é uma iniciativa que visa suprir demandas da cadeia de P&D e inovação em saúde, atuando como meio para a execução de tarefas altamente complexas e necessárias para a validação e transformação do conhecimento científico fundamental em tecnologias e soluções para desafios do sistema de saúde brasileiro.

A iniciativa visa estabelecer novas competências dedicadas à biomanufatura clínica englobando a produção de insumos farmacêuticos ativos (IFAs) em escala piloto, linhagens celulares produtoras de anticorpos monoclonais e insumos para terapia baseada em edição gênica, três das demandas do sistema de saúde do Brasil. O Centro de Tecnologias para Saúde contará com as competências complementares do CNPEM nos processos de descoberta e desenvolvimento de fármacos, engenharia de tecidos, desenvolvimento pré-clínico, bioimagem e biologia computacional.

A unidade deve ser abrigada em um novo edifício a ser construído e provido de instalações laboratoriais no estado da arte para executar P&D em boas práticas de fabricação, para atender aos mais exigentes requisitos de órgãos regulatórios nacionais e internacionais. A unidade também deve compreender a expansão da Plataforma de Desenvolvimento Pré-clínico, necessária para compor o conjunto de tarefas de validação de insumos farmacêuticos ativos (IFAs) e tecnologias de edição gênica.

A expansão dessa plataforma incluirá a instalação e o comissionamento de equipamentos de bioimagem in vivo, ampliação do laboratório de produção de animais geneticamente modificados, criação e manutenção de linhagens murinas selvagens e geneticamente modificadas, além da implementação de uma instalação destinada à análises de “ômicas” (genômica, transcriptômica e metabolômica).

O enfretamento de viroses humanas emergentes, como a Covid-19, que continuarão a ameaçar a saúde pública, requer a instituição permanente de competências científicas multidisciplinares. Em resposta a esses desafios, o projeto de Plataformas de Combate a Viroses Emergentes (PCVE) do CNPEM prevê a implantação de um conjunto de plataformas científicas de vanguarda tecnológica para promover e sustentar uma agenda de pesquisa estratégica dedicada ao diagnóstico, tratamento e prevenção de viroses humanas patogênicas emergentes. A inciativa conta com financiamento de Ação de Enfrentamento da Emergência de Saúde Pública de Importância Internacional Decorrente do Coronavírus, do Governo Federal.

As atividades da PCVE preveem a implantação de um laboratório de nível de segurança biológica 3 (NB3), e pesquisas relacionadas à biologia sintética e engenharia genética; virologia molecular e estrutural; imunologia molecular e engenharia de anticorpos; nanobiologia e dispositivos diagnósticos; farmacologia molecular e desenvolvimento de fármacos; biologia computacional e inteligência artificial. Atualmente estão sendo realizadas atividades de implementação da infraestrutura da Plataforma, para a qual foram adquiridos e comissionados equipamentos e estão sendo realizados projetos básicos e executivos para readequação dos edifícios do CNPEM para instalação do laboratório NB3.

Diante do fortalecimento e da expansão das atividades de pesquisa e desenvolvimento do CNPEM, incluindo o início das operações do Sirius, é notável o aumento do interesse público pela atuação do Centro. Neste cenário, novas iniciativas do CNPEM contemplam a concepção, planejamento e execução de ações de popularização e divulgação da ciência que se somarão aos esforços já empenhados com sucesso pelo CNPEM nesta área.

Há esforços para o planejamento inicial de um Centro de Visitantes no campus do CNPEM, inspirado em espaços similares encontrados em instituições de pesquisa do exterior. A ideia tem por objetivo estudar a implementação futura de espaços expositivos; salas voltadas à realização de atividades práticas por grupos escolares, auditório para eventos de divulgação e capacitação de professores.

Uma das questões mais relevantes e atuais que tem direcionado a atenção de pesquisadores e educadores relaciona-se à qualificação dos jovens com vistas à sua atuação em um ambiente das inovações tecnológicas, marcado pela rápida transformação das relações socioculturais, que tem moldado as novas formas de emprego e trabalho. A observação do progresso das atividades científicas durante a segunda metade do século passado e princípios deste século XXI, mostra-nos a inexorabilidade da interdisciplinaridade não apenas nas atividades de pesquisa como também na busca de inovações.

Estes são os dois polos pedagógicos da proposta da Ilum: formação básica com conhecimento sólido em matemática aplicada e ciência da computação com a interdisciplinaridade relativa à biologia, física e química e suas aplicações tecnológica. Assim, o Bacharelado em Ciência, Tecnologia e Inovação expressa também a função social de produzir conhecimento e formar cientistas voltados para a construção de uma sociedade mais sustentável, comprometidos com o desenvolvimento do país.

Dessa forma, um dos principais diferenciais da Ilum é a integração de seus alunos com as atividades de P&D desenvolvidas no CNPEM, o que exige implantação de um centro de vivência com espaço adequado para abrigar e integrar os alunos e pesquisadores durante a estada no campus do Centro.