Cientistas revivem micróbios de 100 milhões de anos

Seres estavam presos no fundo do mar e voltaram à vida após serem alimentados e receberem oxigênio

Uma equipe de pesquisadores do Japão e dos Estados Unidos conseguiu reviver micróbios que estavam presos no fundo do mar há mais de 100 milhões de anos. "Queríamos saber quanto tempo os micróbios poderiam sustentar sua vida em uma quase ausência de alimentos", destacou Uiki Morono, microbiologista da Agência Japonesa de Ciência e Tecnologia Marinha e da Terra.

Após dar o alimento correto e um pouco de oxigênio para os seres, eles voltaram à vida. Apesar de saber que há vida em sedimentos profundos nos continentes, onde tem muita matéria orgânica enterrada, o geomicrobiologista Steven D’Hondt, da Universidade de Rhode Islande, afirma que o que foi descoberto é que "a vida se estende no fundo do oceano, do fundo do mar até o porão rochoso subjacente".

Os micróbios foram retirados do solo do Giro do Pacífico Sul, região próxima ao leste da Austrália que é conhecida como uma das partes oceânicas com maior limitação de comida e vida devido ao acúmulo de poluição plástica. Em 2010, uma expedição coletou sedimentos a uma distância de 75 metros baixo do fundo do oceano que, na região, possui quase seis quilômetros de profundidade.

Os micróbios encontrados receberam um impulso de oxigênio e foram alimentados com substratos contendo carbono e nitrogênio. Depois, foram selados e incubados em frascos que só foram abertos em três oportunidades: após 21 dias, seis semanas e 18 meses. "Descobrimos que até 99,1% dos micróbios depositados em sedimentos 101,5 milhões de anos atrás ainda estavam vivos e prontos para comer", destacou Morono.

Após a incubação, os pesquisadores determinaram que os micróbios eram bactérias. Alguns dos seres quadruplicaram em número depois de 68 dias. "Isso mostra que não há limites para a vida nos antigos sedimentos dos oceanos", destacou D’Jondt. "Eles podem acordar, crescer e se multiplicar", finalizou.

Micróbios no fundo do mar

Em 2013, cientistas se surpreenderam ao descobrir micróbios crescendo em rochas vulcânicas localizadas no fundo do mar, no noroeste do Pacifico. Os sedimentos eram considerados jovens, já que ainda estavam quentes o suficiente para provocar reações químicas com a água do mar. A partir desses fenômenos, os pequenos organismos encontrados extraíam sua energia.

Agora, em descoberta semelhante, um grupo de cientistas da Universidade de Tóquio encontrou células vivas dentro de uma crosta oceânica extremamente velha e fria no meio do Pacífico Sul. Ainda não foi determinado como esses micróbios conseguiram sobreviver, já que as reações químicas envolvendo o calor da rocha e a água do mar não aconteciam.

Fonte: Olhar Digital

Placas tectônicas ajudaram a Terra primitiva a evoluir há 3,2 bilhões de anos

Concepção artística de como as placas tectônicas se formaram
Foto: Alec Brenner/Harvard University

Como e quando a Terra passou de uma bola escaldante para um planeta com condições de abrigar vida é tema de debate entre cientistas há anos. Parte do quebra-cabeça tem a ver com as placas tectônicas, que são cruciais a todos os aspectos do nosso planeta. Os oceanos e continentes situam-se sobre 15 blocos diferentes delas.

O papel das placas na história do planeta vai muito além dos terremotos e da criação de montanhas: elas também contribuem para gerar ambientes propícios para suportar a vida, física e quimicamente.

Um estudo publicado nesta quarta-feira (22) na revista “Science Advances” indica que as placas tectônicas estão ativas há cerca de 3,2 bilhões de anos, muito antes das estimativas anteriores, que variavam entre 1 milhão e 4 milhões de anos atrás.

A dificuldade em se encontrar uma resposta clara sobre a questão recai nas rochas: as que poderiam conter informações sobre a Terra primitiva não existem mais ou foram amplamente alteradas pelo ambiente.

O estudante de doutorado Alec Brenner e o professor-assistente Roger Fu, ambos do Departamento de Ciências Planetárias e da Terra da Universidade de Harvard, buscaram amostras de rochas com mais de 3 bilhões de anos no oeste da Austrália.

“Estudar esse problema é complicado por causa da raridade das rochas formadas há mais de 3 bilhões de anos, que constituem menos de 5% da superfície terrestre”, disse Brenner em uma coletiva de imprensa na terça-feira (21).

Eles coletaram pequenas amostras de rochas de 3,2 bilhões de anos que ainda retêm informações sobre o campo magnético da Terra.

Roger Fu posa ao lado de antigas rochas usadas em estudo sobre as placas tectônicas
Foto: Alec Brenner/Harvard University

Os pesquisadores usaram um microscópio de diamante quântico, ou QDM, em Harvard, para estudar as amostras. Este estudo é um dos primeiros a usar a recém-desenvolvida tecnologia magnetométrica para geociências, disse Fu durante a teleconferência. O QDM fornece contexto para se medir a idade dos minerais magnéticos nas rochas.

“As rochas podem registrar informações sobre a direção do campo magnético do local onde se formam, e, na superfície da Terra, essa direção está diretamente relacionada à latitude. Portanto, medindo as magnetizações de algumas das rochas mais antigas da Terra, podemos ter uma noção de onde essas rochas se formaram e, depois, medir os movimentos tectônicos dos blocos da crosta ao longo do tempo num passado distante", afirmou Brenner.

Nesse caso, os pesquisadores puderam observar o registro do campo magnético em 235 amostras diferentes de rochas. Juntas, eles mostraram que essa parte da crosta terrestre se deslocava cerca de 2,5 centímetros por ano há 3,2 bilhões de anos atrás. "É muito compatível às velocidades das placas na Terra moderna", disse Brenner.

A Terra primitiva

O estudo sugere que a Terra primitiva era mais parecida com a atual. Isso indica que a vida primordial (composta basicamente de organismos unicelulares) usufruiu de um ambiente mais estável e moderado do que se achava anteriormente.

Quando as placas se movem, elas não apenas formam bacias oceânicas e cadeias de montanhas. Eles também expõem rochas diferentes à atmosfera da Terra, que liberam substâncias e causam reações químicas.

Essas reações provavelmente ajudaram a estabilizar a temperatura da superfície da Terra por um período de bilhões de anos, disseram os pesquisadores. E isso permitiu que a vida evoluísse. "Estamos tentando entender os princípios geofísicos que guiam a Terra", disse Fu. "As placas tectônicas alternam elementos necessários para a vida na Terra."

No estudo, os pesquisadores registraram que não conseguiram descartar totalmente outra possibilidade para a deriva que mediram: a mudança nos polos geográficos do planeta em relação à superfície da Terra, que também poderia fazer com que a superfície se movesse. Mas os pesquisadores creem que seus resultados estavam mais alinhados com o movimento tectônico das placas por causa dos intervalos de tempo medidos.

Esse entendimento das placas tectônicas também pode ser aplicado a outros planetas fora do nosso Sistema Solar. Até agora, a Terra é o único planeta que conhecemos com placas tectônicas.

"A busca por planetas em outros sistemas solares poderá nos levar a entender todo o conjunto de processos que resultaram no surgimento das placas tectônicas na Terra", disse Brenner. "Esperamos que isso nos dê uma ideia de como é fácil para as placas tectônicas surgirem em outros mundos, especialmente considerando todas as ligações entre placas tectônicas, a evolução da vida e a estabilização do clima", disse.

Fonte: CNN

Células do próprio paciente são usadas em tratamento inovador contra o câncer

Karina Toledo  |  Agência FAPESP – Um tratamento inovador contra o câncer, feito com células reprogramadas do próprio paciente, foi testado pela primeira vez na América Latina por pesquisadores do Centro de Terapia Celular (CTC) da Universidade de São Paulo (USP) em Ribeirão Preto – um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) apoiado pela FAPESP.

Conhecida como terapia de células CAR-T, a técnica foi usada para tratar um caso avançado de linfoma difuso de grandes células B – o tipo mais comum de linfoma não Hodgkin, doença que afeta as células do sistema linfático. O paciente, de 63 anos, já havia sido submetido sem sucesso a várias linhas diferentes de quimioterapia desde 2017.

“A expectativa de sobrevida desse paciente era menor que um ano. Para casos como esse, no Brasil, normalmente restam apenas os cuidados paliativos. Contudo, menos de um mês após a infusão das células CAR-T observamos melhora clínica evidente e até conseguimos eliminar os remédios para dor”, contou Renato Cunha, pesquisador associado ao CTC e coordenador do Serviço de Transplante de Medula Óssea e Terapia Celular do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (HC-FMRP-USP).

A terapia de células CAR-T (acrônimo em inglês para receptor de antígeno quimérico) foi inicialmente desenvolvida nos Estados Unidos, onde é oferecida por dois laboratórios farmacêuticos a um custo de US$ 400 mil – sem considerar os gastos com internação. Já a metodologia desenvolvida no CTC tem custo aproximado de R$ 150 mil, que pode se tornar ainda mais baixo se o tratamento passar a ser oferecido em larga escala.

“Trata-se de uma tecnologia muito recente e de uma conquista que coloca o Brasil em igualdade com países desenvolvidos. É um trabalho de grande importância social e econômica para o país”, afirmou Dimas Tadeu Covas, coordenador do CTC e do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Células-Tronco e Terapia Celular, apoiado pela FAPESP e pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

O primeiro paciente foi atendido pela equipe do CTC e do Hemocentro do HC-FMRP-USP na modalidade de tratamento compassivo, que permite o uso de terapias ainda não aprovadas no país em casos graves sem outra opção disponível. O grupo pretende agora iniciar um protocolo de pesquisa com um número maior de voluntários. “Já temos outros dois pacientes com linfomas de alto grau em vias de receber a infusão de células reprogramadas”, contou Cunha.

Como funciona

A partir de amostras de sangue dos pacientes a serem tratados, os pesquisadores isolam um tipo de leucócito conhecido como linfócito T, um dos principais responsáveis pela defesa do organismo graças à sua capacidade de reconhecer antígenos existentes na superfície celular de patógenos ou de tumores e desencadear a produção de anticorpos.

Com auxílio de um vetor viral (um vírus cujo material genético é alterado em laboratório), um novo gene é introduzido no núcleo do linfócito T, que então passa a expressar em sua superfície um receptor (uma proteína) capaz de reconhecer o antígeno específico do tumor a ser combatido.

“Ele é chamado de receptor quimérico porque é misto. Parte de um receptor que já existe no linfócito é conectada a um receptor novo, que é parte de um anticorpo capaz de reconhecer o antígeno CD19 [antiCD-19]. Com essa modificação, os linfócitos T são redirecionados para reconhecer e atacar as células tumorais”, explicou Cunha.

Os leucócitos reprogramados são “expandidos” em laboratório (colocados em meio de cultura para que se proliferem) e depois infundidos no paciente. Antes do tratamento, uma leve quimioterapia é administrada para preparar o organismo.

“Cerca de 24 horas após a infusão das células CAR-T tem início uma reação inflamatória, sinal de que os linfócitos modificados estão se reproduzindo e induzindo a liberação de substâncias pró-inflamatórias para eliminar o tumor. Além de febre, pode haver queda acentuada da pressão arterial [choque inflamatório] e necessidade de internação em Unidade de Terapia Intensiva [UTI]. O médico deve ter experiência com a técnica e monitorar o paciente continuamente”, disse.

O aposentado submetido ao protocolo no HC da FMRP-USP no dia 9 de setembro já superou a fase crítica do tratamento, conseguiu se livrar da morfina – antes usada em dose máxima – e não apresenta mais linfonodos aumentados no pescoço.

“Além desses sinais clínicos de melhora, conseguimos detectar as células CAR-T em seu sangue e essa é a maior prova de que a metodologia funcionou”, disse Cunha.

De acordo com o pesquisador, somente após três meses será possível avaliar com mais clareza se a resposta à terapia foi total ou parcial – algo que depende do perfil biológico do tumor. Os linfócitos reprogramados podem permanecer no organismo pelo resto da vida, mas também podem desaparecer após alguns anos. 

Versão brasileira

O projeto que possibilitou a produção das células CAR-T teve início há cerca de quatro anos, quando foi renovado o apoio da FAPESP ao CTC. Nesse período, foram conduzidos estudos fundamentais sobre as construções virais mais usadas para a modificação gênica, bem como estabelecidos modelos animais para os estudos pré-clínicos. Cerca de 20 pesquisadores, incluindo médicos e biólogos celulares e moleculares, além de engenheiros especializados em cultivo celular em larga escala, participam do projeto.

Mais recentemente, Cunha se incorporou ao time com a experiência clínica e laboratorial adquirida durante estágio realizado no National Cancer Institute, centro ligado aos National Institutes of Health (NIH) dos Estados Unidos e pioneiro na técnica. Em dezembro de 2018, o pesquisador recebeu da Associação Americana de Hematologia (ASH, na sigla em inglês) o ASH Research Award e uma bolsa de US$ 150 mil para contribuir com o desenvolvimento da técnica na FMRP-USP. O projeto, no seu conjunto, teve apoio financeiro, além da FAPESP e do CNPq, do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), da Financiadora de Inovação e Pesquisa (Finep), da Secretaria de Estado da Saúde de São Paulo e do Ministério da Saúde.

“A metodologia que desenvolvemos é específica para o tratamento de linfoma, mas a mesma lógica pode ser usada para qualquer tipo de câncer. Estamos trabalhando em protocolos para o tratamento de leucemia mieloide aguda e para mieloma múltiplo. Também estamos acertando uma parceria com uma universidade japonesa com foco em tumores sólidos, como o de pâncreas”, contou Rodrigo Calado, professor da FMRP-USP e membro do CTC.

O objetivo do grupo, segundo Calado, é desenvolver tratamentos de custo acessível a países de renda média e baixa e possíveis de serem incluídos no rol de procedimentos do Sistema Único de Saúde (SUS).

“O custo da terapia de células CAR-T é muito próximo do valor que o SUS repassa para um transplante de medula óssea – hoje em torno de R$ 110 mil. Então o tratamento pode ser considerado acessível”, disse Calado.

Covas lembrou que o CTC tem tradição em terapias pioneiras, entre elas a aplicação de células mesenquimais para tratamento de diabetes e o transplante de medula óssea em portadores de anemia falciforme.

“Só conseguimos desenvolver o protocolo CAR-T de modo relativamente rápido porque temos uma estrutura há muito tempo em construção. Esse investimento da FAPESP em ciência básica, em formação de pessoas e em infraestrutura de pesquisa agora se traduz em novos tratamentos mais eficazes contra o câncer”, disse o coordenador do CTC.

Fonte: Agência FAPESP