Conheça 8 avanços da saúde que partiram da ciência básica

Vacinas de RNA mensageiro, edição genética e medicamentos contra diabetes dependeram de pesquisas iniciadas sem uma aplicação imediata

Dados e contexto do setor

Uma bactéria que vive em águas próximas ao ponto de ebulição forneceu a enzima que tornou possível a técnica PCR, usada em exames diagnósticos.

Uma tentativa frustrada de intensificar a cor roxa de petúnias revelou um mecanismo hoje utilizado para silenciar genes.

No Brasil, estudos sobre o veneno da jararaca deram a pista para o desenvolvimento do captopril, usado no controle da hipertensão. Nenhuma dessas pesquisas começou com foco em exame, terapia genética ou medicamento.

Impactos e informações adicionais

“A ciência básica pergunta como aquilo funciona. Já a ciência aplicada parte do pressuposto de que existe um problema que precisa do conhecimento científico para ser resolvido” , afirma o biomédico e divulgador científico Lucas Zanandrez, fundador do canal Olá, Ciência!

. “A diferença não está no método, nem uma é melhor do que a outra. Está na pergunta feita.”

As duas modalidades se cruzam. Uma pesquisa voltada a desenvolver um medicamento pode revelar aspectos básicos de uma doença, enquanto uma descoberta feita por curiosidade pode ser retomada para responder a uma questão clínica.

Nesse percurso, diferentes grupos e áreas produzem conhecimentos que depois se combinam em uma tecnologia. “Isso pode ser imediato ou acontecer daqui a décadas.

A imprevisibilidade faz parte da evolução científica” , diz o biólogo Welbert de Oliveira Pereira, coordenador do curso de graduação em engenharia biomédica do Ensino Einstein.

Projetos de ciência básica dependem de financiamento contínuo, mas, como não oferecem prazo nem garantia de aplicação, costumam atrair menos recursos privados do que pesquisas próximas de resultar em produtos e patentes.

Por causa disso, universidades e agências públicas sustentam boa parte desse tipo de investigação enquanto ainda não existe uma finalidade comercial definida.

É como um estoque de peças. “Você não sabe qual vai servir, então a gente precisa ter um estoque para, quando der problema, ter o que usar para resolver” , compara Zanandrez.

Ele cita como exemplos as vacinas contra a covid-19, cujo desenvolvimento em tempo recorde se apoiou em décadas de estudos sobre coronavírus, RNA mensageiro, sistemas de entrega do RNA às células e resposta imunológica.

Há diversos outros casos de avanços que não existiriam sem a ciência básica.

Na década de 1960, o microbiologista Thomas Brock e o então estudante Hudson Freeze investigavam se microrganismos conseguiam sobreviver nas fontes termais do Parque Nacional de Yellowstone, nos EUA.

Em água próxima do ponto de ebulição, encontraram uma bactéria que crescia melhor a cerca de 70 °C, batizada de Thermus aquaticus .

Anos depois, outros pesquisadores isolaram nessa bactéria a Taq polimerase, uma enzima capaz de produzir novas cópias de DNA mesmo em altas temperaturas.

A propriedade se tornou fundamental para a reação em cadeia da polimerase, ou PCR, desenvolvida na década de 1980.

A técnica alterna ciclos de aquecimento e resfriamento para produzir milhões de cópias de um fragmento de DNA. Sem uma enzima resistente ao calor, seria necessário acrescentar nova polimerase a cada ciclo.

Hoje, a PCR é usada para identificar microrganismos, diagnosticar doenças, analisar alterações genéticas e verificar a compatibilidade entre doadores e receptores de órgãos.

“Para cada linha que puxamos nessa história, encontramos um conhecimento que alguém desenvolveu anos atrás, ainda sem muita aplicação, e que depois se transformou em algo mais concreto” , diz Pereira.

Em 1990, pesquisadores tentaram produzir petúnias de cor roxa mais intensa, acrescentando às plantas uma cópia do gene responsável pelo pigmento. O resultado contrariou a expectativa: em vez de ficarem mais escuras, algumas flores nasceram brancas.

A experiência indicava que o gene adicionado havia interrompido a ação do gene original, mas o mecanismo ainda era desconhecido.

Nos anos seguintes, diferentes grupos investigaram o fenômeno até que, em 1998, os biólogos Andrew Fire e Craig Mello, dos EUA, demonstraram como pequenas moléculas de RNA podiam provocar a destruição de um RNA mensageiro específico.

Como o RNA mensageiro carrega a instrução para produzir uma proteína, destruí-lo permite reduzir ou impedir a produção daquela proteína.

O mecanismo recebeu o nome de interferência por RNA, ou RNAi, e rendeu a Fire e Mello o Nobel de Fisiologia ou Medicina em 2006.

A descoberta criou nova forma de estudar a função dos genes e, mais tarde, uma classe de medicamentos. Hoje, terapias baseadas em interferência por RNA são usadas contra doenças como amiloidose hereditária e hemofilia.

Um dos principais exemplos brasileiros começou com o estudo dos efeitos do veneno da jararaca.

Na década de 1940, o médico e pesquisador Maurício Rocha e Silva e seus colaboradores identificaram a bradicinina, substância que provoca dilatação dos vasos sanguíneos e queda da pressão.

Anos depois, o farmacologista Sérgio Henrique Ferreira encontrou no veneno peptídeos capazes de prolongar o efeito da bradicinina. Esses compostos bloqueiam a enzima conversora de angiotensina, ou ECA, que participa da regulação da pressão arterial.

O conhecimento chamou a atenção de pesquisadores da indústria farmacêutica. A partir dele, químicos desenvolveram o captopril, molécula sintética administrada por via oral que inibe a ECA e se tornou referência para uma classe de medicamentos contra a hipertensão.

O RNA mensageiro funciona como uma instrução temporária utilizada pelas células para produzir proteínas.

A possibilidade de fabricar essa molécula em laboratório e entregá-la ao organismo interessava aos cientistas havia décadas, mas havia 2 obstáculos: o RNA se degrada com facilidade e, quando produzido artificialmente, pode desencadear uma resposta inflamatória intensa.