Ferramentas para entender a vida em escala molecular rendem US$ 1 milhão a norte-americano, japonês e suíço

Prêmio Nobel sai para "fotos" de proteínas


As pesquisas que renderam o Prêmio Nobel de Química para John Fenn, Koichi Tanaka e Kurt Wüthrich não responderam a nenhuma questão fundamental da ciência. Mas ofereceram técnicas que tornam a busca por essas respostas tangível. Seus avanços estão permitindo desvendar nada menos que a mais complexa rede de interações químicas conhecida, a que compõe o fenômeno conhecido como vida.


O americano Fenn, da Virginia Commonwealth University, e o japonês Tanaka, da empresa Shimadzu Corp., dividiram metade do prêmio (que corresponde, no total, a cerca de US$ 1 milhão) por desenvolverem dois métodos diferentes, mas bem parecidos, para identificar determinadas proteínas em uma solução pela medição do peso das moléculas.


O suíço Wüthrich, do Instituto Federal de Tecnologia da Suíça, faturou sozinho os outros US$ 500 mil, por ter inventado um modo de determinar o formato exato de uma proteína -que não é exatamente simples, como se pode ver no quadro à direita.


A palavra mágica dos três trabalhos é uma só: "proteínas". Não por acaso. Afinal, as proteínas são as complexas moléculas responsáveis por praticamente tudo que acontece em organismos vivos, desde a formação e a composição até a regulação e o funcionamento. Elas são montadas dentro do corpo com base na informação contida nos genes, e é a forma específica que adquirem depois de construídas que determina como (e se) vão atuar na célula.


A identificação da presença de proteínas específicas de um câncer, por exemplo, pode denunciar a ação de um tumor bem antes que ele se torne um problema incontornável. Isso sem falar nos possíveis usos no estudo de substâncias potencialmente nocivas ao organismo e no desenvolvimento de novos remédios. Fenn e Tanaka foram os responsáveis por tudo isso ser possível.


O peso das proteínas
Os dois criaram um método para tornar as proteínas "pesáveis". Como cada uma deve ter um peso mais ou menos particular, dependendo dos átomos que a compõem, por esse índice é possível identificar qual delas é qual.
Meios de "pesar" moléculas já eram velhos conhecidos dos cientistas. Eles faziam isso por meio da técnica conhecida como espectrometria de massa, que consiste em ionizar a molécula a ser "pesada" (arrancar ou doar elétrons, dando a ela carga positiva ou negativa) e então submetê-la a um campo elétrico, que faz com que ela se desloque. 

Graças a essa "assinatura", composta por quanto ela interage com o campo elétrico e pela velocidade com que se desloca, é possível identificá-la.


Acontece que a técnica não funcionava bem com proteínas, pois ninguém sabia como ionizá-las sem ao mesmo tempo destruí-las. A inovação de Fenn, em 1988, foi conseguir o efeito de ionização recobrindo superficialmente a proteína de uma substância ácida a partir de um jato líquido "disparado" por um campo elétrico. A técnica é conhecida como ionização por eletrospray.
No mesmo ano, Tanaka obteve o mesmo efeito de ionização, mas, em vez de usar um spray líquido, usou um gás. E, para dispará-lo, em vez de um campo elétrico, usou a energia de um laser.


Já Wüthrich fez algo que parecia ainda mais complicado: definir a complexa forma de um proteína sem ser capaz de vê-la. Ele obteve esse resultado usando ressonância nuclear magnética. Inventou um método que usava o estudo dos sinais emitidos pela interação de átomos em uma molécula para determinar em que lugar, na proteína, estava cada átomo de hidrogênio. A partir dessa informação, com um modelo matemático, tornou possível prever a forma completa da molécula -o que foi feito pela primeira vez em 1985.


As técnicas premiadas apontam todas uma única direção: a proteômica. Considerada o futuro da biologia molecular, essa ciência pretende investigar as interações entre as proteínas do organismo. Em vez de estudar o código dos genes, melhor é investigar o que eles codificam, em plena ação, defendem os entusiastas da proteômica. Muitos a apontam como o próximo passo, depois do furor genômico dos últimos anos.


Para isso, as ferramentas de Fenn, Tanaka e Wüthrich são fundamentais. "O impacto que Galileu teve com seu telescópio no entendimento do Sistema Solar é o que essas ferramentas devem ter, no nível da biologia molecular", diz Carlos Bloch, pesquisador da Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária).


"Eu entendo que essa área é a que vai revolucionar as ciências da vida", diz Jorge Guimarães, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, presidente da Sociedade Brasileira de Bioquímica e Biologia Molecular.


SALVADOR NOGUEIRA
DA REPORTAGEM LOCAL

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William Philpott/Reuters
John Fenn dá entrevista na porta de casa, em Richmond (EUA)


CLAUDIO ANGELO
EDITOR-ASSISTENTE DE CIÊNCIA

"Estou em estado de choque, então posso não ser coerente. Espero que você me perdoe." Assim John B. Fenn atendeu a mais um pedido de entrevista, três horas depois de ficar sabendo que havia ganho o Nobel de Química.
Fenn, 85, disse que jamais esperaria receber o prêmio. "É como ser atingido por um raio." De sua casa em Richmond, no Estado da Virgínia, ele falou à Folha. Leia a seguir a entrevista.

Folha - O sr. esperava pela premiação, uma vez que o seu trabalho abriu o campo da proteômica?
John Fenn -
Eu sabia que a espectrometria de massa por eletrospray era uma ferramenta muito poderosa na análise de proteínas, e eu sabia que havia montes de publicações. Foram 1.700 artigos publicados só no ano passado.
Eu sabia que isso estava sendo amplamente usado, e quando uma coisa é tão popular... As pessoas diziam: "Aposto que você vai ganhar o Prêmio Nobel por isso". Mas as chances eram tão pequenas que, como eu disse, é como ser atingido por um raio.

Folha - No começo do Projeto Genoma Humano, as pessoas diziam que o trabalho iria levar uma vida inteira, e ele foi feito em dez anos. Quando o sr. acha que nós teremos o proteoma humano?
Fenn -
Qualquer um que queira fazer previsões está se arriscando muito. É como, num certo sentido, conseguir primeiro o alfabeto -isso é o genoma. E aí você precisa juntar as palavras em diversas palavras, as palavras em frases, as frases em livros e assim por diante. Eu acho que a proteômica é um par de ordens de magnitude mais complexa que a genômica. Então, provavelmente o proteoma nunca vai ser completado. Quando o último livro vai ser escrito? Quem sabe? Quando o papel da última proteína será esclarecido? Não sei, mas tenho a suspeita de que será muitas vidas depois da minha.

Folha - Como ocorreu o estalo de aplicar o eletrospray a proteínas?
Fenn -
Isso começou há muitos anos, quando eu me interessei pelos chamados jatos livres supersônicos, gerados por vazamentos de gás num sistema de vácuo. Em 1968, saiu um trabalho que propunha como medir as massas de moléculas de polímeros pondo-as na fase gasosa. Bem, [o pesquisador] publicou um trabalho, mas seus resultados no laboratório não persuadiram as pessoas de que ele estava certo. Alguém me mostrou esse trabalho quando eu estava em Yale, e eu vi qual era o problema -ele não entendia a natureza dos vazamentos no sistema de vácuo, e eu entendi.
Começamos a fazer experimentos, e eles funcionaram. Em 1983 publicamos o primeiro trabalho. Quatro anos mais tarde, trabalhamos com proteínas, e foi aí que, dizem alguns, começou a revolução do eletrospray.
O campo tem crescido a uma velocidade de tirar o fôlego, e é difícil acompanhar. Não sei como estão as coisas no momento, estou tão confuso que [risos" nem sei quem sou, nem onde estou.

Folha - O prêmio foi para ferramentas de pesquisa. O sr. vê o desenvolvimento de ferramentas, em lugar de teorias, como uma tendência em ciências?
Fenn -
Muitos dizem que toda grande invenção em ciência deriva do desenvolvimento de uma nova ferramenta. Certamente é verdade em ciência experimental. A ciência teórica é menos guiada por ferramentas, mas o que eles pensam não tem muito sentido até que seja comprovado por uma demonstração experimental.
A idéia de átomo foi desenvolvida pelos gregos, mas só dois séculos atrás os átomos foram identificados, caracterizados, e então começaram a fazer algum sentido. Não sei, posso não estar falando coisa com coisa. As ferramentas e técnicas têm empurrado o avanço da ciência. Veja o telescópio: Galileu inventou o telescópio, e veja o que aconteceu!

 

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