Prêmio Nobel de Química agraciou trabalhos baseados na Evolução Biológica

Frances Arnold, George Smith e Gregory Winter compartilharão o Prêmio Nobel de Química divulgado hoje. Suas pesquisas colocaram a Evolução Biológica para trabalhar em laboratório, rendendo inúmeros produtos bioquímicos de importante interesse.

Arnold, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, em Pasadena, desenvolveu trabalhos onde ela dirigia e fomentava a evolução de enzimas, estas as quais são proteínas que catalisam reações químicas específicas. As enzimas criadas pela pesquisadora tornaram possível o desenvolvimento de novos métodos para a produção de fármacos essenciais e processos ambientalmente amigáveis para a síntese de produtos industriais (substituindo catalisadores mais tóxicos).

Já Smith, da Universidade de Missouri, na Colômbia, e Winter, do Conselhos de Pesquisa Médica do Laboratório de Biologia Molecular em Cambridge, Reino Unido, também desenvolveram trabalhos de manipulação da evolução, mas para a produção de anticorpos, proteínas que o sistema imune dos seres vivos usa para reconhecer invasores. Seus achados permitiram a produção em larga escala de antibióticos específicos, os quais possibilitaram novos tratamentos para doenças autoimunes, câncer, e outras condições.

Arnold, na década de 1990, foi a primeira a demonstrar como usar a evolução biológica para produzir novas enzimas. Ela, e colaboradores, começavam com uma enzima que existe na natureza, isolavam o gene que a codifica e, então, usavam diferentes técnicas para introduzir mutações no gene e re-inserir o gene modificado na bactéria visada. A bactéria com o novo material genético começa, então, a produzir uma variedade de novas enzimas, estas as quais os pesquisadores investigam para ver se possuem as qualidades desejadas, como a habilidade de trabalhar mais rápido ou atuar bem mesmo em condições de extremos (altas temperaturas, alta pressão, etc.). Encontradas enzimas de boa qualidade, os pesquisadores pegam a bactéria modificada e a modificam de novo pelo mesmo método, na busca de proteínas cada vez melhores. Hoje, técnicas de edição genética já amplamente disseminadas, como o CRISPR-Cas9 (1), por exemplo, facilitaram bastante esses procedimentos.

(1) Para saber mais sobre o assunto, acesse: CRISPR-Cas9, o poder da edição genética!

Enquanto isso, em 1985, Smith desenvolveu um método chamado de 'Phage Display', onde um bacteriófago - um vírus que infecta bactéria - pode ser usado para evoluir novas proteínas. Winter, então, usou esse método para dirigir e fomentar a evolução de anticorpos, com o objetivo de produzir novos fármacos. O primeiro fármaco gerado dessa forma foi usado com sucesso em 2002 para o tratamento de artrite reumatoide, psoríase e doenças inflamatórias do intestino. Desde então, inúmeros anticorpos já foram produzidos com o método, os quais efetivamente mostraram neutralizar toxinas, combater doenças autoimunes, curar cânceres em estágio de metástase, entre outros.

Basicamente, esses trabalhos - híbridos entre a Química e a Biologia - atuaram acelerando processos evolutivos em laboratório que, na natureza, demorariam milhões de anos para ocorrer. Isso foi possível graças aos grandes avanços no campo da genética ao longo do século XX, os quais resultaram em um melhor entendimento dos mecanismos de Evolução Biológica na natureza.

Darwin ficaria orgulhoso.

Referência: Science

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