Pesquisador do ICT- São José dos Campos combina técnicas de coloração de grafos e empacotamento para sequenciamento de clones de DNA em larga escala

Da redação
Colaborou Bianca Benfatti

Imagem da tela do computador, mostrando o código computacional

O sequenciamento do DNA, material que compõe os genes, corresponde a uma série de processos químicos que têm como finalidade determinar a ordem em que os nucleotídeos (adenina, guanina, citosina e timina). Esses são bases do DNA e estão dispostos dentro da sequência do genoma, que é formado pelo conjunto de cromossomos. A molécula do DNA é formada por dois filamentos de nucleotídeos que se enrolam um sobre o outro para formar uma dupla hélice (semelhante à espiral utilizada para criar cadernos). Os dois filamentos são ligados por “pontes” de hidrogênio.

Até 2007, o processo de sequenciamento do genoma humano empregava uma tecnologia de alto custo (cerca de 10 milhões de dólares por genoma). A partir daquele ano, com o uso de novos equipamentos, a eficiência aumentou e o preço diminuiu, passando a custar 10 mil dólares. Mas, as novas tecnologias ainda não solucionaram o problema por completo, sendo apenas capazes de gerar fragmentos muito curtos de DNA.

O genoma humano, por exemplo, possui uma sequência de 3 bilhões de bases e os novos modelos conseguem ler, no máximo, 2.500 pares delas. Isso é muito pouco para reconstruir a sequência original, sem a qual é impossível fazer um estudo detalhado. Atualmente, a reconstrução é feita por meio da montagem, uma técnica computacional que se baseia em sobreposições de diferentes pequenos fragmentos. Assim, é produzido, geralmente, um grafo – estrutura de dados em computação – e as sobreposições identificadas são unidas, mesmo com a presença de erros de sequenciamento ou mutações. Porém, em organismos complexos, como o do ser humano, a existência de sequências repetitivas torna o processo de reconstrução das sequências uma tarefa complexa.

A pesquisa 

Fotografia do pesquisador, ele está na área externa do campus

O trabalho do prof. Reinaldo Kurushu  contribui para garantir maior precisão nos resultados com redução de tempo e custo

Fotografia do pesquisador mostrando o código no computador

O método de sequenciamento propõe a combinação de duas técnicas computacionais: a coloração em grafos e o empacotamento

Considerando que nos seres humanos existem cerca de 20.000 genes, e que cada um deles pode ter vários tipos de isoformas, seria bastante custoso sequenciar todos os possíveis transcritos de um organismo complexo. Essa variedade ocorre devido à existência de splicing alternativo, que é um processo de clivagem no qual o mesmo gene pode assumir diversas formas. O método torna a montagem do transcriptoma (conjunto de todos os transcritos) difícil quando todos os transcritos são sequenciados simultaneamente.

Uma forma de resolver esse problema é isolar transcritos em clones individuais e sequenciar múltiplos usando o mesmo experimento. Um procedimento de Biologia Molecular muito utilizado em pesquisas experimentais é a clonagem, que permite isolar uma sequência específica, posteriormente analisada pelo cientista. O maior problema, nesse caso, é selecionar os que não possuem sobreposição de sequência, fato que devemos evitar para facilitar o processo de montagem dos fragmentos.

Reginaldo Kurushu, professor adjunto do Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT) da Unifesp – Campus São José dos Campos, pesquisou e propôs uma solução computacional para o problema, o que resultou no artigo intitulado “Nonoverlapping Clone Pooling for High-Throughput Sequencing”, publicado em um periódico (IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics) no ano passado. No texto, o pesquisador propõe uma solução para a dificuldade para destacar os clones não sobrepostos.

Com o objetivo de otimizar a seleção dos clones de cada conjunto de sequências, foi proposta a combinação de duas técnicas computacionais: a coloração em grafos e o empacotamento. A primeira surge para solucionar o problema com a dificuldade para colorir um mapa utilizando um número mínimo de cores de forma a não ter dois países vizinhos com a mesma cor, tendo portanto, restrições quanto à proximidade. “Então o problema de coloração em grafos é tentar encontrar uma distribuição ótima usando um número mínimo de cores que satisfaça as restrições”, comenta o pesquisador.

Reginaldo também explica na definição do problema que um grafo pode ser entendido como um grupo de vértices e arestas, sendo os primeiros os clones, enquanto as outras são as conexões que indicam um conflito. Em outras palavras, quando há sobreposição entre dois clones, os seus vértices são ligados por uma aresta. O desafio consiste em achar a coloração mínima para evitar essas sobreposições, representadas pelas arestas no grafo.

“Em posse da solução ótima gerada pelo algoritmo de coloração em grafo, é necessário dividir os clones que foram separados por cores em diferentes pacotes, consistindo no empacotamento”, explica o professor. Essa etapa tem como objetivo satisfazer a restrição da capacidade limitada de sequenciamento em um único experimento. Ao final, são gerados conjuntos de clones (“pacotes”) que satisfazem as restrições de sobreposição e capacidade de encadeamento para serem sequenciados em larga escala.

Para o experimento, foram empregados dois conjuntos de dados, o primeiro sendo de mais de 50 mil clones de cDNA (sequência reverso-complementar de genes, DNA complementar), divididos em 143 diferentes pacotes que foram ordenados de forma paralela em uma máquina de sequenciamento. E um segundo grupo que utilizou cerca de 1.500 clones de fosmids (um tipo de clone que aceita sequência com comprimentos de cerca de 40 mil pares de base), obtidos para estudo de mudanças estruturais, dentro do contexto dos estudos de variações genéticas no genoma humano.

É possível identificar uma diferença na estrutura da sequência de um indivíduo em relação ao outro. Apenas por meio da comparação entre as extremidades de um clone de fosmid em relação a uma referência, por exemplo. Portanto, se o clone possuir uma grande deleção em relação à referência, uma remoção de sequências em relação ao usado como padrão, o mapeamento das duas extremidades irá assinalar isso, pois elas terão uma distância muito maior do que 40 mil pares de base, o tamanho da sequência presente no clone.

O problema de seleção de clones não sobrepostos foi definido como um grafo de intervalos. Esses períodos são definidos pelo mapeamento de sequências das extremidades de clones alvos em uma sequência de um genoma de referência. Demonstrou-se ser possível obter conjuntos otimizados de milhares de clones ideais para sequenciamento de segunda geração em poucos segundos. O trabalho desenvolvido contribui para experimentos mais eficazes e eficientes, garantindo maior precisão dos resultados, reduzindo o tempo e o custo.

Durante a pesquisa, foram utilizados algoritmos aproximados para o problema de empacotamento, que fornecem soluções próximas à ótima, pois não existem soluções ótimas e eficientes para esse problema. “Porém, nesse caso em específico, o que foi encontrado é uma solução suficiente; já ajuda bastante na resolução do problema computacional”, conclui Reginaldo.

Artigos relacionados:

Kuroshu, R.M. Nonoverlapping clone pooling for high-throughput sequencing. IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics. [online] vol. 10, n.5, p.1091-1097, set.-out. 2013. Disponível em: < http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24384700 >. Acesso em: 08 set. 2014.

Kuroshu, R.M. et al. Cost-effective sequencing of full-length cDNA clones powered by a de novo-reference hybrid assembly. Plos One. [online] vol. 5, 2010. Disponível em: < http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0010517 >. Acesso em: 08 set. 2014.

Publicado em Edição 03
Terça, 11 Novembro 2014 16:29

Molécula versátil

Calixareno encontra aplicação na despoluição ambiental, produção de fármacos e fabricação de dispositivos orgânicos emissores de luz

Da redação
Colaborou Bianca Benfatti

Quatro recipientes transparentes, com um líquidos luminescentes dentro deles

Quando associado ao cromóforo 5-Cl-8-oxiquinolina, o calixareno comporta-se como sistema de emissão de luz para aplicação em OLEDs, matrizes usadas em telas digitais  de televisores, monitores de computador e smartphones

Molécula de matriz orgânica, semelhante a um cálice, o calixareno pode atuar em diversas frentes. Três delas são o foco das pesquisas de Izilda Aparecida Bagatin, professora doutora do Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF) da Unifesp – Campus Diadema.

A docente, que é também orientadora de dois programas de pós-graduação no ICAQF, estuda moléculas que podem associar-se a metais tóxicos e sequestrá-los, emitem luz e podem ser usadas em sensores e dispositivos como os OLEDs (sigla em inglês para diodo emissor de luz orgânico). Descobertas mais recentes indicam que podem também atuar como drogas antifúngicas ou antibacterianas.

Duas fotos, na primeira delas a pesquisadora está ao lado de quatro estudantes; na segunda foto, é mostrado o laboratório

À esquerda, Profª Izilda A. Bagatin (centro), com as alunas de iniciação científica em Química e Química Industrial: Carolina Z. Pires Mecca, Bruna Cassim, Juliane F. Ferreira e Aline S. Serralbo (da esquerda para a direita)
À direita, Dados preliminares de uma pesquisa do grupo também indicam a ação fungicida do calixareno contra a levedura Candida albicans

a pesquisadora está em frente a um computador que mostra um gráfico

Os próximos passos da pesquisa coordenada pela Profª Izilda envolvem a síntese de ligantes que possuem melhor eficiência luminosa

Em suas pesquisas, observou que a junção do cromóforo 8-oxiquinolina à matriz calixareno possibilitaria a formação de sensores de cátion (átomo ou molécula com carga positiva) capazes de identificar os metais mercúrio, cádmio e chumbo e eventualmente sequestrá-los de um meio contaminado – como a água –, propriedade que evidencia sua aplicação tanto industrial quanto ambiental. “Pode-se chamar o arranjo de sensor, pois dependendo do cromóforo utilizado, sabemos qual será o seu comportamento”, esclarece a pesquisadora. Os cromóforos são conjuntos de átomos de uma molécula responsáveis pela presença de cor.

De acordo com sua exposição, quando o calixareno – unido ao cromóforo específico – distingue o metal, normalmente muda sua conformação e, consequentemente, os níveis de energia visualizados pelo espectro eletrônico de absorção ou mesmo pela emissão de luz (espectro de luminescência). Com isso, é possível verificar que houve uma mudança estrutural naquele ligante, que funciona como um sensor capaz de identificar metais.

Além disso, outro fato importante relacionado com os calixarenos foi detectado: se o cromóforo 5-Cl-8-oxiquinolina for a ele associado, ocorrerá um deslocamento de emissão da região de cor azul para as de cores verde e vermelho, dependendo dos íons (térbio ou európio, por exemplo) ligados à molécula principal. Dessa forma, os calixarenos comportam-se como bons sistemas de emissão de luz para aplicação em OLEDs (organic light-emitting diode), matrizes úteis usadas em telas digitais de televisores, monitores de computador e smartphones.

Os íons são átomos ou moléculas que perderam ou ganharam elétrons, formando o que se chama de espécies químicas eletricamente carregadas.

“Trabalhos relacionados à luminescência e suas propriedades, que viabilizam a aplicação desses compostos na fabricação de OLEDs, são recentes e floresceram na década passada”, ressalta a docente, que conta com a parceria do físico Marco Cremona, docente da PUC-RJ, na produção dos OLEDs a partir das moléculas criadas em laboratório.

Os próximos passos envolvem a síntese de ligantes que possuem melhor eficiência luminosa, representando uma alternativa mais eficaz do ponto de vista eletrônico e também ambiental. No caso dos sensores iônicos, a busca que se empreende consiste em criar os sistemas com métodos menos prejudiciais, usando-se – por exemplo – mais solventes aquosos que orgânicos. “Já estamos no ponto em que conhecemos o sistema e sabemos quais metais ou ligantes podemos manipular. A etapa seguinte será patentear esse novo procedimento”, avalia a pesquisadora.

Infográfico - A molécula “vaso” e sua versatilidade: sensores iônicos, OLEDs - sistemas eletroluminescentes, bioinorgânica

Antifúngicos e bactericidas 

Alguns ligantes descritos na literatura como antifúngicos e bactericidas têm sido associados ao calixareno para estudar seu efeito biológico. “O grande problema de todos os sistemas que são estudados é achar um fármaco que seja eficiente para combater a doença, sem causar efeitos colaterais importantes ao organismo”, assegura. 

Dados preliminares de uma pesquisa iniciada há dois anos pelo grupo da docente e colaboradores confirmam que esses sistemas também possuem ação fungicida contra a levedura Candida albicans, causadora da candidíase. As primeiras experiências que envolvem a análise da toxicidade da substância em relação às células mostraram que os calixarenos modificados com esses ligantes orgânicos eliminam cerca de 50% da levedura em questão, sem causar grandes danos às estruturas celulares. “Entretanto, muitos estudos e testes precisam ser realizados até chegarmos definitivamente a seu uso clínico.”

Todos os trabalhos desenvolvidos pela pesquisadora com os calixarenos foram financiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

Artigos relacionados:

BAGATIN, Izilda A.; ARAKI, Koiti; TOMA, Henrique E. Sensing hazardous metal ions using a fluoroionophore calix[4]arene species containing two 8-oxyquinoline groups. Canadian Journal of Chemistry, Ottawa, v.89, n.5, p.562-567, maio 2011. Disponível em: < www.nrcresearchpress.com/doi/pdf/10.1139/v11-021 >.
Acesso em: 14 ago. 2014.

SOARES Junior, Marcos N.; MOSCARDINI, Elder F.; MERCURI, Lucildes P.; BAGATIN, Izilda A. Photoluminescence and thermoanalytical studies of complexes based on 5-Cl-8-hydroxyquinoline and calix[4]arene ligands. Materials Science and Engineering C: Materials for Biological Applications, Filadélfia, v.33, n.4, p.2213-2220, 1º maio 2013. Disponível em: < http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0928493113000568 >. Acesso em: 14 ago. 2014.

SOARES JUNIOR, Marcos N.; GÁSCON, Thais M.; FONSECA, Fernando L.A.; FERREIRA, Karen S.; BAGATIN, Izilda A. Evaluation of the biological effects of 5-Cl-8-oxyquinolinepropoxycalix [4]arene and 8-oxyquinolinepropoxycalix [4]arene in vitro and in vivo. Materials Science and Engineering C: Materials for Biological Applications, Filadélfia, v.40, p.260-226, 1º jul. 2014. Disponível em: < http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0928493114001945 >. Acesso em: 14 ago. 2014.

Publicado em Edição 03
Terça, 11 Novembro 2014 16:28

O esporte como terapia e superação

Professores da Unifesp avaliam o efeito da atividade física em cardiopatas

Da redação
Colaborou Flávia Kassinoff

Fotografia que mostra duas pessoas caminhando em um parque - a imagem tem um corte e foca na pernas deles

A prática de exercícios regulares é extremamente benéfica para a saúde do ser humano. A atividade física traz adaptações orgânicas, cardiovasculares e muscoloesqueléticas capazes de reduzir a mortalidade e impedir a evolução de algumas patologias, como a doença coronária. Para tais pacientes, um tratamento recomendado é a reabilitação supervisionada, que consiste na prática de exercício físico realizado em clínicas especializadas com a supervisão de profissionais da área. Entretanto, esse tipo de procedimento encontra limitações decorrentes, principalmente, dos custos e da dificuldade de mobilidade urbana no ambiente das grandes metrópoles. Pouco menos de 25% dos pacientes indicados para reabilitação participam de treinamento nos centros especiais. Desses, 25% a 50% dos casos interrompem o tratamento em um semestre e 90% desistem em até um ano.

Japy Angelini Oliveira Filho, professor e chefe do setor de Ergometria, Exercício e Reabilitação da disciplina de Cardiologia da Escola Paulista de Medicina da Unifesp (EPM/Unifesp), investiga essa área há anos.“Observamos que a maior parte dos pacientes que precisam de reabilitação, não a tem. Isso não é próprio do nosso país e nem de São Paulo. Isso é uma coisa que acontece no mundo todo. Existe uma série de empecilhos à participação do paciente em programas de reabilitação clássica em uma clínica: falta de clínicas especializadas, dificuldades propiciadas pelo ambiente de grandes cidades, como distância do centro, problemas de horários e custos”, explica o pesquisador que investiga essa área há anos.

fotografia de uma pessoa correndo no parque

Como alternativa a esse cenário, desponta a reabilitação não supervisionada ou semissupervisionada, que pode ser realizada em locais diversos como parques, academias, clubes e condomínios, mediante orientação médica prévia. “Surgiu uma reabilitação que propunha que se fizesse exercício para cardiopatas selecionados. Lógico que não podem ser casos graves, nem exercícios muito intensos. Mas que desse chance para que esses pacientes selecionados, de menor gravidade, pudessem fazer exercícios por conta própria. E esses cardiopatas que podem fazer exercícios, dentro da multidão dos afetados, correspondem a uma grande percentagem”, afirma o professor.

Diante disso, Oliveira passou a prescrever esses exercícios em seu consultório e, em 1997, participou de um consenso na Sociedade Brasileira de Cardiologia que definiu os critérios para a reabilitação não supervisionada. No evento foram estabelecidos os tipos de pacientes elegíveis para esse tratamento. As contraindicações são para aqueles que possuem VO2 (nível de absorção de oxigênio pelo sangue) superior a 18 ml/kg/min, arritimia ventricular complexa, antecedentes de parada cardíaca primária, obesidade importante, hipertensão arterial refratária, diabetes mellitus descompensado, entre outros.

Dados de pesquisas estrangeiras indicam que o risco de parada cardiorespiratória é de 1 a cada 70.000 pacientes por hora na reabilitação não supervisionada. A estatística corresponde a 100 pacientes que se exercitam três vezes por semana tendo uma parada cardíaca a cada 5 anos. Uma taxa consideravelmente pequena. Uma vantagem é que o custo desse tipo de reabilitação é muito menor que o da reabilitação padrão, praticamente a metade da verba, sendo um tratamento acessível.

Estimulado por esse consenso, o professor e seu grupo levantaram as fichas do consultório e escreveram o primeiro tema livre brasileiro sobre o assunto, tendo como base o treino dado a 19 pacientes coronários. Em seguida, desenvolveram um artigo original que teve como objetivo analisar a segurança e eficácia desse tipo de reabilitação, avaliando 30 pacientes divididos em dois grupos. O primeiro, formado por 15 pacientes submetidos à reabilitação não supervisionada, praticando exercícios sob supervisão indireta durante consultas periódicas; o segundo, por pacientes que receberam as orientações gerais para prática de exercícios, mas não obtiveram a semissupervisão. Os resultados provaram que a reabilitação não supervisionada é realmente eficaz e não apresentou riscos.

“Foi o primeiro artigo de reabilitação não supervisionada que teve em nossa língua, feita aqui no Brasil. Depois continuamos nosso trabalho, juntamos mais casos e conseguimos vários pós-graduandos que seguissem essa linha. É um estudo um pouco difícil porque é muito artesanal, principalmente não se tendo uma instituição voltada para isso. Mas apesar de tudo, conseguimos duas teses de doutorado sobre o tema em dois grandes grupos que é doença coronária e insuficiência cardíaca. Agora estamos desenvolvendo outra pesquisa nessa mesma linha com pacientes idosos”, afirma o professor.

Artigos:

OLIVEIRA FILHO, J. A. et al. Reabilitação não supervisionada: efeitos de treinamento ambulatorial a longo prazo. Arquivos Brasileiros de Cardiologia. [online] v. 79, n. 3, p. 233-238, set. 2002. Disponível em: < http://publicacoes.cardiol.br/abc/2002/7903/default.asp >. Acesso em: 08 set. 2014.

OLIVEIRA FILHO, J. A.; SALVETTI, X. M. Reabilitação não supervisionada ou semi-supervisionada. Uma alternativa prática. Arquivos Brasileiros de Cardiologia. [online] v. 83, n. 5, p. 368-370, nov. 2004. Disponível em: < http://www.arquivosonline.com.br/2004/8305/default8305.asp >. Acesso em: 08 set. 2014.

SALVETTI, X. M. et al. How much do the benefits cost? Effects of a home-based training programme on cardiovascular fitness, quality of life, programme cost and adherence for patients with coronary disease. Clinical Rehabilitation. [online] v. 22, n. 10-11, p. 987-996, out.- nov. 2008. Disponível em: < http://cre.sagepub.com/content/22/10-11.toc >. Acesso em: 08 set. 2014.

SERVANTES, D. M. et al. Effects of home-based exercise training for patients with chronic heart failure and sleep apnoea: a randomized comparison of two different programmes. Clinical Rehabilitation. [online] v. 26, n. 1, p. 45-57, jan. 2012. Disponível em: < http://cre.sagepub.com/content/26/1.toc >. Acesso em: 08 set. 2014.

Publicado em Edição 03

Pesquisas nos mais variados campos, incluindo genética e neuronal, aprimoram o desempenho e as chances de reabilitação física

Ana Cristina Cocolo
Colaboraram Flávia Kassinoff e Rosa Donnangelo

Agradecimentos
• Centro Olímpico de Treinamento e Pesquisa (COTP) da Secretaria Municipal de Esportes, Lazer e Recreação
• Comitê Paralímpico Brasileiro (CPB)

Atleta com deficiência visual correndo ao lado de seu guia

Daniel Mendes é atleta com deficiência visual, recordista mundial 400 metros e medalhista de prata nos Jogos Paralímpicos de Londres em 2012. O seu guia é Heitor Sales

Não bastam apenas dedicação e perseverança para um atleta conquistar um espaço na elite esportiva. Atualmente, a ciência, com estudos realizados nos mais variados segmentos da Medicina e da Fisiologia, fornece aos atletas os meios necessários para atingir o auge de sua performance física, mesmo em ambientes e condições adversas. Transpor os próprios limites e descobrir novos, inclusive biológicos, são os maiores desafios. Nessa busca, quem sai na frente tem mais chances de atingir o pódio.

O poder do DNA 

A identificação de pequenas variações no genoma – conhecidas como SNPs (Polimorfismo de nucleotídeo único ou polimorfismo de nucleotídeo simples) – e das expressões de moléculas marcadoras possibilita entender os mecanismos reguladores de diferentes fenótipos na população. Esses são largamente usados na Biomedicina e na Farmacologia para a detecção de doenças. Entretanto, desde 2011, o biólogo molecular e professor da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), João Bosco Pesquero, direcionou parte de seus estudos para analisar o outro lado dessas variações genéticas: o da propensão à habilidade. 

Duas fotos, na primeira Pesqueiro está com sua esquipe em um laboratório; na segunda, um técnico está operando um equipamento no laboratório

À esquerda, João Bosco Pesquero (à direita) e sua equipe no Laboratório de Biologia Molecular e Diagnóstico Molecular de Doenças Lisossomais
À direita, a tecnologia utilizada para a análise de marcadores genéticos ligados à performance é a GWAS

Além de coordenar o Laboratório de Biologia Molecular e Diagnóstico Molecular de Doenças Lisossomais da Escola Paulista de Medicina (EPM) da Unifesp – Campus São Paulo, Pesquero também é responsável pelo projeto Atletas do Futuro, que envolve vários pesquisadores da instituição e das universidades de São Paulo (USP), Campinas (Unicamp) e Federal de Minas Gerais (UFMG). O grupo analisa, utilizando a tecnologia GWAS (estudos de associação genômica ampla), quatro dos cerca de 300 marcadores genéticos ligados à performance esportiva existentes no DNA humano e que são considerados os mais seguros na literatura mundial – α-actinina 3 (ACTN3); enzima conversora da angiotensina (ECA); receptor B2 de bradicinina (BDKRB2) e angiotensinogênio. 

Pesquero explica que o projeto tem dois objetivos. O primeiro é criar um mapa genético dos atletas de elite de diferentes modalidades, avaliar o impacto desses marcadores ligados à aptidão física e usar essas informações como ferramenta confiável para orientar o tipo e a intensidade dos treinos, evitando lesões. “Identificando alguns marcadores genéticos, acreditamos que é possível saber se a pessoa tem maior predisposição às atividades de resistência, velocidade ou explosão”. 

O segundo tem cunho social, já que a intenção é trabalhar as crianças em início de atividades esportivas, direcionando-as para a modalidade na qual elas melhor se encaixem. “Se você conseguir que a criança ou o adolescente obtenha sucesso no esporte, eles vão gostar e aderir. O mesmo acontece com os adultos”, afirma o pesquisador. “Inevitavelmente, formaremos mais atletas de elite para o país tirando os jovens das ruas ou da frente do computador”.

Atualmente, o projeto possui um banco de dados genômicos com aproximadamente 800 atletas brasileiros de alto desempenho, graças às parcerias com várias federações e confederações brasileiras, além de clubes esportivos. O responsável pelo estabelecimento das informações do banco de dados genômicos no grupo é o biólogo Elton Dias da Silva, que realiza todas as análises dos DNAs coletados.

Força x resistência

Fotografia de Paulo Roberto Correia

Paulo Roberto Correia

Vários estudos sobre esses marcadores estão em andamento na Unifesp. Um deles é inédito e avaliou a sua utilização no treinamento de 30 jogadores de dois times que participaram da Liga Nacional de Basquetebol masculina em 2012 e 2013. Os dados preliminares, apresentados no Congresso Internacional Atletas do Futuro, realizado na Unifesp em junho, comprovaram a eficácia da utilização da genética para a melhora no desempenho dos jogadores e na prevenção de lesões. 

Paulo Roberto Correia, fisiologista do exercício, técnico desportivo da disciplina de Neurofisiologia e Fisiologia Endócrina da EPM e ex-atleta olímpico, explica que nos três anos que antecederam à análise dos marcadores genéticos a média de lesões era de 14 ao ano, causadas por contraturas, estiramentos, fraturas por estresse e entorses. “Usando as informações do DNA durante a temporada de jogos e mudando o treino de cada um, de acordo com o perfil de força ou resistência, as lesões por treinamento ou jogos foram nulas”, afirma. “O que tivemos foram lesões por acidente, mas não as corriqueiras em treino ou jogos”. 

Segundo o fisiologista, o que favoreceu o desempenho desses jogadores foi a forma de programar o treino de cada um, respeitando o limite genético individual. Assim, as qualidades físicas predominantes de cada jogador foram desenvolvidas quase que na sua plenitude, evitando treinos abusivos onde esse atleta não era favorecido. Consequentemente, o tempo em quadra aumentou, evidenciando uma performance ótima e levando esses jogadores a pontuarem mais.

Neuroplasticidade

Atleta correndo em um pista de atletismo

A atleta Vanusa Santos, do COPT, durante treino de sprint

Mecanismo envolvido na relação entre a prática de esportes e a diminuição do estresse, da ansiedade e da depressão, o Fator Neurotrófico Derivado do Cérebro (BDNF, na sigla em inglês) – proteína que melhora a saúde, plasticidade e regeneração neuronal – também foi tema do doutorado de Paulo Roberto Correia e integra uma das linhas de pesquisa de Ricardo Mario Arida, professor do Departamento de Fisiologia da EPM/Unifesp e orientador do estudo. 

Paulo Correia analisou as concentrações plasmáticas basais (repouso) de BDNF em atletas de velocidade (corredores de 100, 200 e 400 metros rasos) de níveis nacional e internacional e em sedentários. Os resultados apontaram que essa proteína estava com um aumento muito expressivo nos atletas – independentemente da performance esportiva – em comparação aos indivíduos sedentários. Entretanto, os esportistas de classificação internacional apresentaram maior concentração de BDNF que competidores nacionais. 

Outro estudo do fisiologista, realizado com voluntários saudáveis, também apontou que exercícios agudos de força (anaeróbio) não foram capazes de alterar positivamente os níveis da mesma proteína no sangue. “Isso sugere que o aumento de BDNF pode estar relacionado com o grau de esforço físico e do desempenho da atividade, e que seu aumento, induzido pelo exercício, pode ajudar a caracterizar tanto o nível do atleta como de seu treinamento”, explica Paulo Correia.

Uma questão de fibras

Entender como funcionam os grupos musculares que compõem o corpo humano e a melhor forma de condicioná-lo, tanto para um melhor desempenho dos atletas quanto para evitar ou recuperar lesões provocadas pelo esforço, é a força motriz de um grupo de pesquisadores da disciplina de Neurofisiologia e Fisiologia do Exercício do Departamento de Fisiologia da EPM/Unifesp.

Entre as várias linhas de estudo que estão em andamento no Laboratório de Fisiologia do Exercício da EPM/Unifesp – instalado dentro do Centro Olímpico de Treinamento e Pesquisa (COTP) da Secretaria Municipal de Esportes, Lazer e Recreação da Prefeitura de São Paulo –, uma pesquisa inédita no país, coordenada pelo professor Bruno Silva, analisa uma estratégia de preparação e condicionamento muscular de atletas.

Chamado de pré-condicionamento isquêmico (PCI), o método consiste na aplicação de três a quatro ciclos curtos de interrupção (cerca de cinco minutos) e reestabelecimento do fluxo sanguíneo nas pernas do atleta minutos antes da competição. O procedimento, que é realizado com um aparelho desenvolvido por Bruno e pelos professores Antonio Carlos da Silva e José Ernesto Succi – dos departamentos de Fisiologia e Cirurgia da EPM/Unifesp, respectivamente –, é semelhante ao usado para medir a pressão arterial, leva entre 30 a 40 minutos e foi capaz de melhorar em até 10% o rendimento dos atletas nos sprints – corridas de velocidade de curta distância – repetidos.

De acordo com Silva, o PCI já foi aplicado em esportistas de diversas modalidades, entre elas, futebol, atletismo e natação (200 e 400 metros). Em todas, os resultados no desempenho mostraram-se animadores. “Nos poucos artigos publicados, há menção de ganho no desempenho entre 3% e 11%”, afirma. “Entretanto, esse ganho dependerá do nível de condicionamento do atleta. Quanto melhor o condicionamento, provavelmente menor o ganho”.

Silva explica que estudos sobre o impacto de curtos períodos de isquemia nos órgãos surgiram na década de 1980 e apontaram que, quando aplicada em breves períodos, ela era capaz de proteger os tecidos contra lesões por isquemia prolongada causadas por infarto, por exemplo. “Em 2010, pesquisadores resolveram testar a técnica na área esportiva, pois parte do que acontece na isquemia é similar ao que ocorre com o músculo acionado intensamente durante o exercício”, afirma. “No exercício de alta intensidade, o gasto de energia do tecido é muito alto e tanto a oferta de oxigênio quanto de nutrientes pode ser insuficiente em relação à demanda do exercício”.

Mais desempenho, menos fadiga

Duas fotos: na primeira delas, Bruno e Antonio Carlos estão lado a lado. Na segunda, Bruno realiza um exame em um atleta

À esquerda, os professores Bruno Silva e Antonio Carlos da Silva
À direita, o pré-condicionamento isquêmico (PCI) foi capaz de melhorar em até 10% o rendimento dos atletas nos sprints

Se o PCI aponta ser benéfico no desempenho de exercícios nos quais o membro recrutado – no caso as pernas – é o mesmo em que foi aplicado o método, ainda não está claro se sua eficácia chegaria aos membros superiores e quais são os mecanismos envolvidos nesse processo. Nesse caso, a avaliação é chamada de IPC remoto (RIPC), já que é aplicada em outra parte do corpo que não aquela a ser analisada. “Nos estudos, até o momento, a isquemia em geral tem sido aplicada nas pernas porque são membros que possuem maior quantidade de músculos”, explica Bruno.

Dessa forma, Bruno Silva submeteu 13 homens a dois procedimentos diferentes, em ordem aleatória. Em um dia, foram aplicados os três ciclos de isquemia nos membros inferiores e aguardados 10 minutos antes da realização de um teste de preensão manual. Em outro, foi aplicado um procedimento controle. Em seguida, todos os participantes do estudo realizaram o teste de preensão manual (hand grip), realizado de maneira rítmica (uma contração por segundo) até a exaustão. O desempenho foi avaliado pelo tempo de falha para manter o nível de força durante o protocolo, assim como pela velocidade de contração e de relaxamento. 

Como alguns dos fatores responsáveis pelo desenvolvimento da fadiga por exercício físico envolvem a redução do fluxo sanguíneo e do oxigênio no músculo esquelético, o pesquisador também utilizou ultrassom com doppler para medir a quantidade de sangue circulante no braço avaliado e a espectroscopia de infravermelho próximo para verificar o equilíbrio entre a utilização e o fornecimento de oxigênio no mesmo.

Quando os indivíduos passaram pela isquemia, esses apresentaram um desempenho 11,2% maior nas contrações, ou seja, o aparecimento da fadiga foi retardado em comparação com o experimento controle. Entretanto, nos parâmetros sanguíneos e de oxigenação muscular não ocorreram alterações. “Os achados confirmam o efeito benéfico da RIPC sobre o desempenho do exercício em grupos musculares que não são acessíveis a passar por um estímulo isquêmico”, explica Antonio Carlos da Silva, chefe da disciplina de Neurofisiologia e Fisiologia do Exercício do Departamento de Fisiologia da EPM/Unifesp. “Ainda não sabemos quais são as alterações sofridas ou substâncias liberadas pelo organismo que justifiquem os resultados sobre o desempenho muscular”.

Para Antonio Carlos da Silva, é preciso mais investigação sobre os mecanismos desencadeados pela isquemia na musculatura, uma vez que, em alguns estudos, o processo parece gerar alguma melhora no fluxo sanguíneo. Mas, mesmo sem uma melhora no fluxo sanguíneo, os resultados indicam que o PCI pode ser útil em situações onde há um grande aumento da taxa metabólica e, portanto, um desafio para a oferta de oxigênio. “Esse dado não é importante apenas para a área esportiva, mas também pode indicar um novo tratamento para as doenças vasculares periféricas e, quem sabe, futuramente, até mesmo para as neurológicas com comprovada diminuição de fluxo sanguíneo no cérebro”.

Superando adversidades

Pesquisador realiza um exame em um atleta, o atleta está em um esteira, correndo

Atleta durante Treinamento Hipóxico Intermitente (THI)

Como superar as adversidades ambientais às quais os atletas estão sujeitos quando competem em altitude elevada, onde a respiração fica mais difícil?

Um estudo está em andamento, embora em fase inicial, para avaliar o efeito do pré-condicionamento isquêmico, o qual poderá amenizar o desconforto dos atletas nas competições em grande altitude. “Se esse tipo de condicionamento é capaz de melhorar o desempenho de indivíduos, conseguindo aumentar a demanda energética quando o consumo de oxigênio muscular está no seu limite, então, provavelmente, o mesmo condicionamento terá repercussão sobre aquilo que os atletas sentem quando competem em altitudes, onde o limite de consumo de oxigênio é menor devido ao ar rarefeito”, explica Antonio Carlos da Silva, chefe da disciplina de Neurofisiologia e Fisiologia do Exercício do Departamento de Fisiologia da EPM da Unifesp.

Por outro lado, treinadores esportivos e fisiologistas já utilizam recursos de treinamento em altitude para melhorar o desempenho de atletas em competições realizadas ao nível do mar. Quando exposto ao ar rarefeito de altitude, onde a disponibilidade de oxigênio é menor (hipóxia), o organismo humano desenvolve adaptações que minimizam os efeitos dessa exposição. Há um aumento no número de células vermelhas no sangue (hemácias) e, consequentemente, de hemoglobina, a proteína do sangue responsável pelo transporte de oxigênio aos tecidos e órgãos. Além disso, o acesso do sangue aos músculos é melhorado por um aumento no número de capilares sanguíneos (microvasos sanguíneos). Assim, quando o atleta volta para o ambiente de origem, em baixa altitude, com maior disponibilidade de oxigênio no ar (normóxia) e maior capacidade de transporte pelo sangue, consegue atingir níveis mais elevados de produção de energia aeróbia (consumo máximo de oxigênio), com benefícios para a performance.

O fisiologista explica que existem as opções de treinar e morar em altitude e de treinar no nível do mar e morar em altitude. Entretanto, a ideia de treinar atletas em altitude é a mais antiga, mas sempre envolve problemas, como alto custo da logística de transporte. “No caso de o atleta morar e treinar em altitude, há uma diminuição na intensidade dos treinos, pois sua tolerância é prejudicada devido à exposição à hipóxia do ar ambiente 24 horas por dia”, afirma. “Por outro lado, treinar ao nível do mar e dormir em altitude requer condições geográficas, de treinamento e alojamento especiais, também dispendiosas”.

Criar ambientes artificiais que simulam os efeitos da altitude no organismo, como a utilização de um equipamento com máscara, que fornece uma mistura gasosa contendo mais nitrogênio e menos oxigênio do que há disponível no ar que respiramos, foi uma das soluções encontradas e disponibilizada no Laboratório de Fisiologia do Exercício da Unifesp. Essa solução permitiu o surgimento de uma nova variação do treino em condições de altitude simulada, alternando períodos suportáveis em condições hipóxicas, com os treinamentos regulares do atleta, no seu próprio local de prática. Essa estratégia foi denominada Treinamento Hipóxico Intermitente (THI).

Vários estudos apontam que há benefícios no treinamento em altitude real ou simulada. Entretanto, os benefícios adquiridos pelo atleta se perdem em muito pouco tempo. Dessa forma, a equipe do professor Antonio Carlos testou um grupo de atletas – 60 iniciaram e 26 concluíram todas as etapas do estudo – para verificar se alguns períodos semanais de inalação de mistura gasosa hipóxica (simulando altitude de 3000 metros) em repouso, após o THI, seria capaz de diminuir a velocidade de perda dos benefícios adquiridos com o treinamento. O estudo teve, para cada atleta, a duração de dez semanas. Em seis semanas, treinos de alta intensidade foram realizados em ambiente com simulação de altitude (3000 m); nas outras quatro, o grupo experimental inalou, em repouso, ar com oxigênio correspondente a mesma altitude, uma hora por dia, dois dias por semana.

De acordo com o fisiologista, os dados preliminares mostraram que o protocolo utilizado não permitiu detectar uma redução na velocidade de perda das adaptações produzidas pelo treinamento em altitude simulada. “Talvez seja necessário a exposição à hipóxia por mais dias ou horas”.

Equilíbrio muscular

Fotografia de um nadador, ele está na piscina

As pesquisas com pré-condicionamento isquêmico foram aplicadas em diversas modalidades esportivas, inclusive a natação

Alguns atletas possuem mais fatores de risco para lesões que outros. Além da fraqueza muscular, uma condição que também favorece as lesões, muito discutida entre os especialistas e pesquisadores, é o desequilíbrio de força entre as musculaturas do membro envolvido na prática esportiva. De acordo com Marília dos Santos Andrade, fisiologista e professora da disciplina de Neurofisiologia e Fisiologia do Exercício da EPM/Unifesp, essa oscilação ocorre frequentemente nas modalidades onde os gestos são repetitivos, colaborando com um desenvolvimento mais pronunciado de um grupo muscular em detrimento de outro. 

Na busca por respostas a esse equilíbrio, a fisiologista coordena várias linhas de pesquisa. Uma delas avalia justamente em que momento esse desequilíbrio de forças começa a se instalar. Dados de um estudo realizado com 108 atletas de handebol, com idades variando entre 13 e 36 anos, de ambos os sexos, apontam que o desequilíbrio entre os músculos rotadores externos e internos do ombro começa a aparecer quatro ou cinco anos após o início dos treinos. Todos os atletas passaram por testes com dinamômetro isocinético, aparelho de análise muscular computadorizada no qual é possível avaliar desequilíbrios e déficit musculares com dados precisos sobre força, potência e resistência das articulações do quadril, joelho, tornozelo, ombro, cotovelo, punho e tronco.

Segundo a pesquisadora, apesar de as relações de equilíbrio muscular e a deficiência contralateral não terem sido diferentes entre jogadores de handebol e sedentários, os jogadores apresentaram relações de equilíbrio mais baixas que a recomendada na literatura mundial para minimizar os riscos de lesão no ombro. “Esses resultados podem ajudar treinadores e profissionais da Medicina Esportiva a entenderem como se desenvolve a força dos músculos envolvidos nesse esporte e executarem trabalhos que compensem os desequilíbrios, como o fortalecimento muscular direcionado, ainda nas categorias de base”.

Estudo semelhante, realizado com jogadores de futebol, mostrou que o desequilíbrio também ocorre nas musculaturas anterior e posterior das coxas. “Esses esportistas raramente usam ambos os membros com igual ênfase, favorecendo o músculo quadríceps, desestabilizando a força dos joelhos e aumentando o risco de danos”, explica a fisiologista. 

Reabilitação na medida certa

duas fotografias de atletas sendo examinados

O dinamômetro isocinético ajuda a detectar os desequilíbrios e déficits musculares dos esportistas
Ginasta do Clube Pinheiros e medalhista da Copa do Mundo, Francisco C. Barreto Jr., participa, pela primeira vez, de estudos junto aos profissionais da Unifesp.Já jogadora de futebol, Kelly Rodrigues S. Costa, do COPT, faz avalições constantes

As atletas do time fazem uma foto com a pesquisadora

Marília dos Santos Andrade (de branco) com a equipe de handebol feminino do COTP

Determinar a intensidade da carga da reabilitação em atletas após uma cirurgia de lesão não é uma tarefa fácil. Mais difícil ainda é encontrar marcadores seguros para isso, principalmente nas fases iniciais da recuperação de uma reconstrução do ligamento do joelho, uma das lesões mais comuns em esportes que exigem mudanças bruscas de direção, como o futebol, o handebol, o vôlei, entre outros.

De acordo com Marília, o pleno restabelecimento do atleta nesse tipo de cirurgia pode levar entre seis e oito meses e os critérios de avaliação durante a reabilitação, como dor e edema, são muito subjetivos. “Outros métodos são utilizados para estimar a deficiência muscular, como a circunferência da coxa e o dinamômetro isocinético, aparelho que permite avaliar a força muscular, mas sua aplicação só pode ser efetuada, com segurança, quatro meses após a intervenção cirúrgica”, explica. “Dessa forma, resolvemos avaliar a resposta cardiorrespiratória do atleta diante do esforço do membro inferior operado e comparar com os resultados encontrados com a mesma atividade no outro, sadio”.

O estudo, coordenado por Marília e realizado em parceria com a Universidade Federal de Goiás (UFG), selecionou nove atletas operados, colocando-os para fazer ciclismo com a mesma carga, por cinco minutos, na bicicleta ergométrica, comumente usada nos processos de reabilitação. Os atletas tiveram a resposta cardiorrespiratória – frequência cardíaca e ventilação pulmonar – medida em dois momentos distintos, quando trabalharam uma perna de cada vez.

As respostas cardiorrespiratórias ao exercício, realizado com o membro inferior no qual o joelho foi operado, apresentaram valores elevados ao término do mesmo quando comparadas ao teste aplicado na perna sadia. O consumo de oxigênio foi 7% maior; a ventilação pulmonar, medida por minuto, foi superior 20%; e as fequências respiratória e cardíaca ficaram, respectivamente, 19% e 9% acima. Outros parâmetros de avaliação também foram medidos, como a produção de dióxido de carbono (+10%), o equivalente ventilatório de oxigênio (+14%), pressão expiratória final de oxigênio (+4%) e de dióxido de carbono (-9%).

De acordo com Marília, as respostas exacerbadas, incluindo o aumento do equivalente ventilatório de oxigênio e a diminuição da pressão expiratória de dióxido de carbono, indicam que o teste com a bicicleta ergométrica pode ser útil na identificação do déficit funcional do membro operado durante a reabilitação. “A pesquisa mostrou ser possível fornecer índices mais objetivos para o fisioterapeuta dimensionar e otimizar o processo de reabilitação do atleta para qualquer esporte”.

Jogos Paralímpicos colocam novos desafios

A atleta está correndo, ao lado de seu guia

Terezinha Aparecida Guilhermina é multimedalhista paralímpica, atleta com deficiência visual e recordista mundial nos 100, 200 e 400 metros. O seu guia é Guilherme Santana

Os Jogos Paralímpicos de 2016, que acontecerão no Rio de Janeiro, são a motivação de Ciro Winckler de Oliveira Filho, professor do Departamento de Ciências do Movimento Humano do Instituto de Saúde e Sociedade da Unifesp – Campus Baixada Santista – e coordenador técnico de atletismo do Comitê Paralímpico Brasileiro (CPB), para continuar pesquisando.

O projeto com atletas paralímpicos – coordenado por ele, com financiamento da Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Ministério do Esporte – envolve profissionais de diversas áreas do conhecimento, associando departamentos da Unifesp. A iniciativa conta com o apoio de outras universidades, como Unicamp e Universidade São Judas Tadeu (USJT), e do Núcleo de Alto Rendimento Esportivo de São Paulo (NARSP).

O atletismo é a modalidade-foco de sua pesquisa. “O comportamento do atleta é analisado dentro e fora da pista. Nós temos os melhores atletas deficientes visuais do mundo e, quando esse atleta corre, é necessário um guia, que hoje é o nosso foco de avaliação”, explica o pesquisador.

O teste isocinético, que mede a intensidade da força do atleta, é importante para avaliar se há desequilíbrio muscular entre os dois corredores, o que dificulta a corrida e pode resultar em lesão. “A força dos atletas deveria ser igual dos lados esquerdo e direito. O que apercebemos é que eles fazem mais força com o lado direito e acabam sobrecarregando o lado oposto ao guia. Na corrida, o lado em que eles estão em contato tem mais lesão porque é o lado que freia o movimento”, afirma Winckler.

Os treinadores têm acesso a esses resultados e o feedback é imediato para o atleta durante o treino. Desse modo, ajustes simples como a posição do atleta e do guia são alternadas para evitar que haja o desequilíbrio no deslocamento.

Fotografia do pesquisador

Ciro Winckler

Além dos testes de força, outros tipos de avaliação são feitos para que os atletas estejam completamente seguros para uma grande competição. A Psicologia, por exemplo, trata da questão da ansiedade pré e pós-competição, a fim de evitar que os atletas estejam despreparados emocionalmente e que isso afete a prova. A Ginecologia regula o ciclo menstrual das competidoras, também trabalha para evitar transtornos emocionais e desconfortos físicos.

Uma das dificuldades do projeto é definir a metodologia. Os atletas, em geral, nem sempre apresentam a mesma deficiência e não podem ser comparados entre si, nem mesmo na questão de gênero. O número total de atletas com deficiência para a pesquisa é reduzido, mas Winckler é otimista. “Talvez um estudo de caso também justifique uma medalha de ouro”.

 

Coração de atleta

Outra linha de pesquisa na área esportiva consiste na avaliação cardiológica de atletas paralímpicos e é coordenado por Japy Angelini Oliveira Filho, professor e chefe do setor de Ergometria, Exercício e Reabilitação da disciplina de Cardiologia da EPM/Unifesp.

O projeto foi iniciado em 1996, quando o cardiologista foi convidado a coordenar uma equipe que iria analisar atletas brasileiros convocados para as Paralimpíadas de Atlanta. O estudo buscava investigar se os atletas paralímpicos também desenvolviam ‘coração de atleta’, síndrome benigna e reversível caracterizada por alterações fisiológicas e anatômicas no órgão, ocorridas durante a prática esportiva intensa.

Fotografia do pesquisador

Japy Angelini Oliveira Filho

De acordo com o cardiologista, o coração de um atleta pode aumentar até 30% mais do que o de um indivíduo sedentário. As paredes do órgão também aumentam de espessura. “Para que ocorra essas alterações são necessárias duas coisas: muito exercício e uma base genética”, explica. “Na maioria dos casos, o problema ocorre enquanto o indivíduo treina. Ao final das atividades físicas, ele desaparece e o coração volta ao tamanho anterior”.

Nessa pesquisa, os testes de eletrocardiografia, vetorcardiografia e ergometria mostraram sinais de ocorrências de coração de atleta em 51% dos pesquisados, sendo que em 46% dos casos detectados, havia dois ou mais sinais e em 12% quatro ou mais. “Fizemos um estudo cardiológico detalhado usando uma série de exames não invasivos e acabamos detectando que apesar de serem paralímpicos, eles também desenvolviam coração de atleta”, afirma o pesquisador. 

O estudo mais recente, publicado em 2012, mostrou que 64,8% dos atletas avaliados apresentavam sinais de coração de atleta. Nesse estudo, entretanto, o pesquisador conseguiu reunir um grupo específico de 14 atletas, de ambos os sexos, com idades que variaram entre 6 e 26 anos. Todos eram do time brasileiro de judô paralímpico e possuíam deficiência visual.

Japy Oliveira explica que esse tipo de avaliação é muito importante nos esportistas para distinguir a hipertrofia cardíaca secundária ao treinamento (coração de atleta) da cardiomiopatia hipertrófica, doença do coração com alterações semelhantes no órgão e principal causa de morte súbita em atletas jovens.

Os atletas que ilustram essa matéria fazem parte do Programa de Seleções Permanentes do Comitê Paralímpico Brasileiro (CPB) e do Centro Olímpico de Treinamento e Pesquisa (COTP)

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Força x resistência/Neuroplasticidade

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Uma questão de fibras/Mais desempenho, menos fadiga

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Equilíbrio Muscular/Reabilitação na medida certa

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Jogos paralímpicos colocam novos desafios

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Publicado em Edição 03

Uso de reagente derivado do benzeno abre novas perspectivas de combate à leishmaniose e a alguns tipos de câncer

Da redação • colaborou
Rosa Donnangelo

Ilustração de uma molécula de arino, composta por átomos de carbono, hidrogênio e um de oxigênio

Foi durante a graduação que Cristiano Raminelli, professor doutor do Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas da Unifesp – Campus Diadema, se interessou pela área de Síntese Orgânica. No decurso da sua iniciação científica, Raminelli trabalhou com Físico-química em cinética e mecanismos de oxidação, que o ajudou a decidir os caminhos pelos quais seguir na Química. Em decorrência de uma breve passagem pela Bioquímica, onde trabalhou com fermentações, enxergou a possibilidade de trabalhar com a síntese e a elucidação de mecanismos de ação de substâncias bioativas.

O grupo de pesquisa “Síntese Orgânica e Modelagem Molecular”, coordenado por Raminelli, faz parte do programa de pós-graduação em “Ciência e Tecnologia da Sustentabilidade” e traz a implementação da química de benzino, anteriormente utilizada somente em países da Europa, Japão e Estados Unidos, onde o professor concluiu o seu pós-doutoramento. “O benzino é o coração da nossa pesquisa”, afirmou. Obtido a partir de derivados do benzeno, o benzino funciona como um “intermediário” de extrema reatividade que pode ser usado em síntese de substâncias biologicamente ativas ou produtos naturais. No grupo de pesquisa, substâncias orgânicas de origem natural que contém ao menos um átomo de nitrogênio com caráter básico, os alcaloides, são empregados nas reações de síntese.

A continuidade do trabalho e a criação do grupo de pesquisa só foram possíveis devido ao financiamento do projeto pela Fapesp. Atualmente são 8 alunos, 3 no mestrado com bolsa Capes e 5 na iniciação científica.

O trabalho tem como principal objetivo fazer a síntese de alcaloides aporfinoides, para que esses compostos sejam estudados de forma mais profunda e que suas atividades biológicas contra doenças – como leishmaniose e câncer – sejam testadas, ainda que fora do grupo de pesquisa, posteriormente. “Estamos apenas começando a pesquisa, mas a divulgação das atividades do grupo expõe o trabalho e as substâncias que temos, bem como as que estão em processo de síntese. Nós estamos realizando a construção de moléculas orgânicas de uma maneira inovadora, as quais colocamos à disposição para possíveis colaboradores. Isso gera a possibilidade de uma pesquisa com caráter interdisciplinar e a colaboração com os colegas da universidade”, comenta Raminelli.

Os alunos de mestrado estão em processo de conclusão da dissertação e cada um deles é responsável por uma molécula e sua síntese. Allan Rossini, um dos mestrandos, realizou sínteses totais convergentes dos alcaloides aporfinoides (±)-1,2,11-trimetoxinoraporfina, (±)-O-metilisotebaína e iodeto de (±)-zantoxifilina, que são potenciais agentes antileishmaniose e anticâncer. A dissertação foi defendida em agosto deste ano.

Além dos compostos estudados por Rossini, mais dois alunos estão em processo de estudo de outros dois compostos – Ana Carolina Muraca e Givago Perecim – com a R-apormorfina e R-aporfina, respectivamente.

O primeiro, R-apormorfina, tem o diferencial de ser um fármaco com atividade contra disfunção erétil, no Brasil, e Mal de Parkinson, no Reino Unido e Estados Unidos. “A síntese está sendo refeita com a finalidade de testar a eficácia da molécula contra outras doenças”, explica Raminelli. A R-aporfina é o composto mais simples da classe e a decisão de sintetizá-la surgiu da importância que possuem os derivados resultantes da síntese, com potencial antileishmaniose e anticâncer também.

Imagem do laboratório Imagem do laboratório

Substâncias sendo produzidas no laboratório de síntese orgânica

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Professor Cristiano Raminelli ao lado do equipamento de RMN no Laboratório de Ressonância Magnética Nuclear da Unifesp (Diadema)

Além dos compostos estudados pelos mestrandos, o grupo desenvolve a síntese de outros alcaloides com atividade antileishmaniose, como a lisicamina e a 7-oxoisotebaina. Cristiano Raminelli busca na literatura específica a respeito de substâncias que possam ser estudadas pelo seu grupo. “Um determinado grupo de pesquisa isola uma substância, um produto natural, e avalia, por exemplo, a atividade anticâncer, então partimos para a síntese para obter o composto em maior quantidade. Sintetizamos também moléculas de outras famílias visando avaliar suas atividades biológicas”, afirma.

Sintetizar no laboratório não é tarefa simples. Os alunos de iniciação científica desenvolvem reações e os de pós-graduação sintetizam as moléculas. “Nós temos dois caminhos – o desenvolvimento de reações e a sua aplicação na síntese de uma molécula específica. No nosso laboratório trabalhamos com as duas vertentes da síntese orgânica, a síntese total na qual realizamos a linear (reação após reação) e a convergente (dois blocos moleculares são sintetizados separadamente e unidos posteriormente). Todas as reações desenvolvidas e sínteses totais que realizamos tem como objetivo principal a produção de alcaloides”, explica Raminelli.

Para o coordenador da pesquisa, é necessário tentar visualizar a molécula final por meio de uma análise retrossintética (síntese ao contrário). “Então nós planejamos a síntese da molécula, fazendo fragmentações a partir da molécula alvo. O planejamento sintético é importantíssimo. Posteriormente, a síntese é feita reação após reação”, comenta.

A pesquisa em síntese é bem cara porque necessita de uma demanda grande de reagentes. Mas o principal legado da pesquisa é a química de benzino. A geração do arino, derivado do benzino, é de grande interesse por ser gerado em condições brandas. “No passado ele era gerado utilizando condições drásticas, ou seja, altas temperaturas, bases e oxidantes fortes. Era difícil de usá-lo na síntese total. Agora nós conseguimos utilizá-lo na síntese de um produto natural. Temos um bloco e outro. A partir disso, o que se pode esperar? Um mais ou o outro gera um resultado, por meio do derivado do benzino, assim como do arino. Sem ele não chegaríamos a esse resultado de maneira tão direta. O restante do processo se dá por meio de transformações de grupos funcionais”, finaliza o professor.

Raminelli quer atrair mais alunos interessados em síntese de alcaloides e tem o ideal de dar continuidade ao projeto visando à lógica interdisciplinar de trabalho e, principalmente, à produção de substâncias potenciais para o tratamento de doenças.

 
Desenho esquemático de três moléculas: cafeína (estimulante), quinina (anti-malárico) e nicotina (inseticida)

Alcaloides

Fórmulas moleculares de alcaloides – compostos orgânicos de extrema importância no desenvolvimento de fármacos

 
Ilustração da molécula do arino

Arino

Derivado do benzino com emprego na síntese de substâncias orgânicas

 

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GEBARA, K. S.; CASAGRANDE, G. A.; RAMINELLI, C. An efficient fluoride-mediated O-arylation of sterically hindered halophenols with silylaryl triflates under mild reaction conditions. Tetrahedron Letters. [online] v. 52, n. 22, p. 2849-2852, jun. 2011. Disponível em: < http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040403911005247 >. Acesso em: 08 set. 2014.

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Publicado em Edição 03
Terça, 11 Novembro 2014 16:05

“É preciso ter coragem de ser livre”

Luiz Juliano Neto, professor titular da Unifesp, conta um pouco de sua vida dedicada à universidade, à pesquisa e à ciência brasileira no cenário mundial

Da redação
Colaboraram
Rosa Donnangelo
João Valdir Comasseto, professor titular livre-docente do Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Famacêuticas da Universidade Federal de São Paulo – Campus Diadema

Retrato de rosto de Luiz Juliano Neto

Luiz Juliano Neto, ou simplesmente Juliano, não poderia imaginar que o ano de 1963, quando ingressou no curso médico da Escola Paulista de Medicina (EPM), seria apenas o início de uma carreira acadêmica que percorreria toda a sua vida. Os dois primeiros anos da graduação foram de fácil adaptação para ele, que no terceiro ano se interessou pela área de Biofísica, na qual permanece até hoje.

A ascendência italiana de Juliano é facilmente perceptível, na forma de gesticular e na descontração enquanto conversa, mas também à mesa, quando aprecia uma boa massa, revela. O avô paterno chegou ao Brasil em 1896 ainda menino. O pai sustentava a família com a barbearia que tinha no bairro da Mooca, em São Paulo, onde Juliano nasceu e cresceu. “Tive uma infância muito feliz”, comenta. O professor tem dois irmãos mais novos – um engenheiro de produção, já falecido, e uma professora titular da EPM/Unifesp no Departamento de Biofísica.
Hoje, o senhor de 70 anos, marido, pai e avô, ainda encontra tempo, disposição e energia para exercer a docência na Unifesp. Jean Clark, psicóloga e esposa de Juliano há 50 anos, não poupa palavras e impressões que tem a respeito do marido. Afirma que há duas maneiras de enxergar Juliano: a fantasiosa – “ver um ser que vive nas nuvens, tem ideias muito próprias, não olha para os lados” – e a real – “dar a maior importância para o trabalho dele”.

O “ser que vive nas nuvens” desperta às quatro horas da manhã para trabalhar. Às cinco horas já está sentado em frente ao computador, assimilando ideias, buscando novos trabalhos ou resolvendo questões de um antigo projeto. Juliano só se sente feliz quando está lotado de ideias e deveres, e por isso adota um comportamento introspectivo. “Se o deixarmos quieto num canto, estará bem”, afirma Jean, apontando no álbum, que ela mesma fez para presentear o marido no Natal, a imagem de um duende com vários objetos na cabeça, simulando os pensamentos dele.

A aposentadoria está próxima e Juliano se sente satisfeito. “A Escola ainda me quer”, comenta. A dedicação exclusiva à EPM/Unifesp se encerra, mas muitos projetos estão em andamento. O professor não ficaria sem sua segunda casa, o laboratório, por muito tempo. 

Na época em que Juliano começou a se interessar por Biofísica, a síntese de peptídeos – fragmentos de proteínas com funções biológicas que vão desde hormônios como ocitocina, produzida na hipófise, até antibióticos que os organismos produzem para se defender – em fase sólida ganhava importância. Bruce Merrifield, um químico que atuava nos Estados Unidos, criou uma máquina que possibilitava a reprodução de peptídeos em laboratório. Antônio Paiva, professor orientador de Luiz Juliano na época, conseguiu adquirir e instalar uma dessas máquinas na EPM e a evolução do estudo no Brasil foi uma das consequências boas, não só para a instituição, que ganhou prestígio internacional, mas para Luiz Juliano, que dedicou sua carreira e atuação profissional à síntese de peptídeos e é reconhecido por ser o primeiro pesquisador brasileiro a ter um espectrômetro de massas e introduzir os projetos de identificação de microrganismos. 

A prática da interdisciplinaridade surgiu, naturalmente, como resultado do método de trabalho adotado pelo professor. O trabalho embasado em peptídeos e, por consequência, proteases, que liberam peptídeos das proteínas, fez com que profissionais das áreas de Físico-Química, Química Orgânica e Analítica e Fisiologia fossem aliados ao estudo e desenvolvimento de projetos. O gosto pela leitura científica, por Cálculo Matemático e pela aquisição de conhecimento começou desde cedo na biblioteca do colégio Mackenzie. “A Engenharia do Mackenzie sempre foi muito forte, é até hoje. Eu estudava Cálculo naquela biblioteca, por conta própria”, relembra. A expansão da Unifesp poderá trazer, na visão sempre otimista de Juliano, uma grande interação entre os laboratórios e os novos campi. A condição sine qua non é o encantamento pela ciência. 

A vontade que tem de conhecer sempre mais impele Juliano a buscar as fronteiras do conhecimento, e é, provavelmente, a principal característica de uma carreira que lhe assegurou projeção e reconhecimento internacional.

“Você tem que ser um pouco ousado e sonhador também”, comenta ao falar sobre um projeto inovador que desenvolve no Parque Zoológico de São Paulo. O projeto teve início no ano de 2007 quando surgiu a ideia de prospectar enzimas de interesse biotecnológico em microrganismos provenientes de fezes de animais selvagens. O projeto evoluiu e, com apoio da Fapesp, da empresa Tortuga e do próprio Zoológico, um laboratório de Microbiologia e Biologia Molecular foi construído no espaço. O professor orienta hoje dois doutorandos que usam o material colhido dos animais do Zoo. 

“A gente tem que estar sempre adiante, no limite das coisas. E quem é que vai imaginar a exploração de microrganismos produtores de enzimas úteis para proteases, celulases, por exemplo? O Zoológico tem 55 herbívoros e eles vivem de quê? De celulose. Eles devem ter os bichos que comem a celulose para eles. É um bom lugar para ir? A ideia é essa. O que você vai fazer no Zoológico, mexer nas fezes dos animais? Aparentemente é um loucura. Mas tem fundamento”, explica Juliano. Atuar em uma nova área do conhecimento exige trabalho e muita dedicação, mas isso não é problema para o professor. “Ele tem as ideias dele, põe no papel e enquanto estiver em um determinado projeto, não sai. Ele é muito teimoso, muito fiel ao trabalho”, afirma Jean Clark.

Quatro fotos de Juliano, em diferentes momentos de sua vida, com sua família

Em sentido horário: Luiz Juliano em sua primeira comunhão; família reunida em torno de Juliano e sua esposa; Juliano e a esposa Jean Clark, atualmente; Juliano com sua primeira neta no colo

O “mundo das nuvens” descrito pela esposa é caracterizado pelo professor como “fazer ciência”. Não é à toa que em determinada época do colégio, André Clark Juliano, o seu filho mais velho, foi questionado a respeito da profissão dos pais e respondeu de uma forma que até hoje provoca risadas no pai – “A mamãe trabalha no consultório, mas o papai não trabalha, ele brinca no laboratório”. Juliano não hesita em concordar e diz que até hoje continua brincando. “O laboratório é isso mesmo. Agora que virou, nos últimos vinte, trinta anos, coisa séria. Quem fazia ciência na minha época era poeta. Com o passar dos anos, a ciência e tecnologia passaram a ocupar mais importância no desenvolvimento socioeconômico das pessoas e a ciência passou a ser uma profissão”.

Jean diz que o que sempre inspirou a sua admiração foi o entusiasmo demonstrado pelo marido. Os “defeitos”, que incluem a obsessão pelo trabalho, ficam em segundo plano. “Ele só descansa a mente quando sonha”, complementa Jean. Juliano diz não ter hobbies e que gosta mesmo é de desmontar e montar computadores nas horas vagas, além de uma boa ópera. A sua preferida é “La Bohème” de Giacomo Puccini. “Nessa ópera há uma cena em que Rodolfo, um poeta parisiense pobre, apaixona-se por Mimi e ao apresentar-se a ela diz: ‘Sou um poeta... e que faço? Escrevo!’ Claro que me identifico com a cena, pois sou um cientista e o que faço? Escrevo ciência”, comenta Juliano.

Apesar do trabalho sempre ter ocupado boa parte do tempo do professor, a presença na vida dos filhos nunca faltou. “O pai Luiz Juliano é nossa grande referência de vida. Sempre muito presente em todos os momentos mais importantes da nossa vida, nos propiciou uma visão de mundo que pauta nossas escolhas e de seus netos. De uma energia sem limites, nos mostrou o que significa o poder de perseguir as ideias que acreditamos”, comentam os filhos Pedro e André.

O médico de formação deixou de seguir a carreira médica em clínica e seguiu na área acadêmica. A paixão pela ciência e pela pesquisa se tornou maior, falou mais alto. O valor que ganhava com a pesquisa somado ao salário de Jean foram suficientes para fornecer educação e uma vida confortável para os filhos.

O desrespeito ao trabalho científico está entre as coisas que desagradam Juliano. É preciso respeitar a ousadia e o sonho do pesquisador, mas a “ciência ruim”, como ele chama o discurso científico sem resultado, o irrita profundamente. “Ciência para mim é sagrada. É conhecimento, é sério. Ciência não é de fora para dentro. É de dentro para fora”.

Se alguém pedir para que o professor defina o seu ambiente de trabalho em poucas palavras, ele é rápido: “Uma floresta mágica! Não é um emprego, um trabalho, você vive ali dentro. É algo que precisa de preservação. Por isso que ciência é séria, precisa tratar com muito respeito, atenção e reverência. Tem que respeitar a criação, a ousadia do pesquisador. Você entra, mas não sabe onde vai sair”.

Foto do pesquisador Luiz Juliano, ele está sentado em um biblioteca concedendo a entrevista. Tem o rosto bastante expressivo e gesticula com as mãos

Viver da ciência e para a ciência exige coragem. Coragem para responder às perguntas e interpretar os resultados, que nem sempre serão os que o pesquisador gostaria de encontrar. Para o professor, a maior dificuldade está em lidar com a liberdade que a pesquisa proporciona. “É preciso ter coragem de ser um indivíduo livre. Coragem para enfrentar a liberdade. Não é simples. Escolher por você mesmo o que gosta. E as perguntas chegam para serem respondidas. Não se deve ter medo delas, porque a ciência não tem receita”, finaliza Luiz Juliano.E quanto à aposentadoria e à possibilidade de deixar a pesquisa e a EPM/Unifesp – “Enquanto a Escola me quiser, estarei presente e só saio daqui morto”.

 
Publicado em Edição 03
Terça, 11 Novembro 2014 16:04

Compartilhando, se faz ciência

Laboratórios multiusuários contribuem para a otimização das instalações e recursos instrumentais para a pesquisa, além de aumentarem a interação entre pesquisadores de diversas áreas

Da redação
Colaboraram
Flávia Kassinoff
João Comasseto

Sala com microscópio e vários computadores

Microscópio Leica com detectores ultrarrápidos e ao fundo microscópio confocal localizados no laboratório multiusuário 4 no Infar

Até a primeira metade do século XX, os cientistas faziam uso de recursos instrumentais bastante limitados; muitos construíam seus próprios instrumentos de pesquisa. Com o desenvolvimento da ciência, em especial da Física, impulsionado, em parte, pelo esforço de guerra, novos e sofisticados equipamentos de análise começaram a surgir.

Esses equipamentos passaram a permitir aos pesquisadores obterem, em questão de horas, informações que até a época poderiam demandar um ano ou mais de trabalho. Entretanto, atualmente, em vista de sua complexidade e especificidade, esses aparelhos apresentam um custo elevado, impedindo que cada pesquisador ou grupo de pesquisa, acadêmico ou industrial, possua todos os equipamentos necessários para a realização de uma pesquisa competitiva em nível mundial. Ao mesmo tempo, quando disponíveis para um único pesquisador ou grupo, esses equipamentos permaneciam ociosos a maior parte do tempo.

A solução encontrada foi a criação de Centrais de Instrumentação e Serviços, operadas por técnicos especializados, abrindo o acesso a segmentos da comunidade. Esse trabalho foi ainda mais otimizado com o advento da automação e da informática, pois, quando se trata de trabalho de rotina, um mesmo técnico pode monitorar vários equipamentos ao mesmo tempo.

Não foi só no campo da pesquisa científica que essa prática foi adotada. Qualquer paciente pode realizar no mesmo centro de diagnóstico uma bateria de exames eventualmente solicitada por seu médico. Nenhum consultório poderia, isoladamente, arcar com os custos da manutenção dos aparelhos e laboratórios que hoje permitem ao profissional emitir um diagnóstico rápido e seguro.

No Brasil, no âmbito universitário, até a década de 1980 e início dos anos 1990, alguns pesquisadores de maior prestígio científico ou político reuniam vários equipamentos de grande porte em seus laboratórios. Dificilmente essa tecnologia era disponibilizada para o resto do departamento ou instituto, havendo, não raro, a duplicação de instrumentos em uma mesma instituição.

Com o fortalecimento de algumas agências de fomento no país e com a criação do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), começaram a surgir políticas oficiais de incentivo à aglutinação e democratização dos recursos instrumentais nas universidades e institutos de pesquisa. Entretanto, passadas cerca de três décadas do surgimento da nova política, a prática ainda não foi totalmente absorvida pela comunidade universitária.

Em âmbito mundial, a ideia do compartilhamento de equipamentos se expandiu, levando à criação de laboratórios nacionais ou mesmo continentais. É o caso da Europa, onde complexos instrumentais no valor de bilhões de euros são disponibilizados para toda a comunidade científica. No Brasil, temos um congênere, o Laboratório Nacional de Luz Sincrotron, localizado no distrito de Barão Geraldo, em Campinas, onde se localiza a Unicamp.

A Unifesp está se estruturando fortemente nesse sentido e já possui um grande número de equipamentos compartilhados entre os mais variados departamentos e disciplinas existentes nos seis campi. O financiamento dessa estrutura é concedido por diversas agências de fomento, como a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), por meio do Programa Pró-Equipamentos; pela Financiadora de Estudos e Projetos (Finep) e pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), no âmbito federal. Na esfera estadual, a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) oferece o programa Equipamentos Multiusuários (EMU), criado para apoiar a aquisição de equipamentos de grande porte que não poderiam ser adquiridos pelos auxílios a pesquisas regulares ou projetos temáticos.

Instituto de Farmacologia e Biologia Molecular (Infar)

Montagem com seta imagens de microscópios e computadores

Primeira imagem, microscópio super-resolução Leica SRGSD 3D e abaixo outros equipamentos localizados no laboratório do Infar, incluindo um ultrassom para animais de pequeno porte Vivo 2100 (última imagem à esquerda)

O Instituto de Farmacologia e Biologia Molecular (Infar) da Unifesp abriga dez laboratórios multiusuários. A instalação desses laboratórios provém do trabalho em conjunto dos departamentos de Biofísica, Bioquímica e Farmacologia, que compõem o instituto. 

Os equipamentos foram adquiridos com verbas provenientes da Capes, do CNPq, da Finep e da Fapesp , e são úteis para diversas áreas de pesquisa. São eles, espectrômetros de massas, citômetros de fluxo, microscópios confocais, ultrassom, ultracentrífuga, entre outros. A utilização deles está aberta para qualquer pesquisador com projeto aprovado e com financiamento em andamento, com exceção do laboratório 2, que é destinado à manipulação de fontes radioativas e o usuário precisa ter realizado um curso oferecido pela Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEM).
“Esse instituto sempre teve suas portas abertas para todas as instituições. Nossos laboratórios são abertos e são usados por toda a universidade, todos os campi que precisam, usam. Diferentes instituições de São Paulo e de outros estados brasileiros também. Temos essa filosofia, dinheiro público tem que estar para servir a comunidade científica”, afirma a professora Helena Nader, coordenadora dos laboratórios.

 

Imagens capturadas pelo microscópio eletrônico de varredura

Imagem do microscópio e imagem de microscópio

 

Imagens de microscópio

Acima, esquerda - Microscópio eletrônico de varredura por emissão de campo (SEM-FEG) FEI QFE335

Acima, direita - Ventrículo: Esta é uma vista da superfície das células ependimárias que revestem os ventrículos cerebrais. Nessa imagem podemos observar os tufos de cílios existentes nessas células.
Crédito Pesquisador: Profª Drª Rita Sinigaglia Coimbra

Abaixo, esquerda - Imagem de formas tripomastigotas de Trypanosoma cruzi eclodindo de células infectadas.
Crédito Pesquisador: Prof. Dr. Renato Mortara

Abaixo, direita - Fragmento de trombo removido de paciente que sofreu infarto agudo do miocárdio, mostrando hemácias aprisionadas sob a rede de fibrina.
Crédito Pesquisador: Prof. Dr. Adriano Caixeta

 

Centro de Microscopia Eletrônica 

Imagens capturadas pelo microscópio eletrônico de transmissão

Imagem de microscópio

Oligodendrócito, célula do sistema nervoso responsável pela produção da bainha de mielina.
Crédito Pesquisador: Profª Drª Rita Sinigaglia Coimbra

Imagem de microscópio

Bacteriófago.
Crédito Pesquisador: Profª Drª Silvia Leão

Imagem da pesquisadora operando o equipamento

Professora Rita Coimbra ao lado do microscópio eletrônico de transmissão (MET) JEOL 1200 EX II

O Centro de Microscopia Eletrônica (Ceme) é um exemplo consistente de laboratório multiusuário na Unifesp. Foi criado há 24 anos, pela Escola Paulista de Medicina (EPM), para abrigar microscópios eletrônicos de alto custo. Localizado no piso térreo do Edifício das Ciências Biomédicas, é usado por pesquisadores de diversos cursos ou programas de pós-graduação. “É completamente interdisciplinar. É difícil citar alguma disciplina ou departamento que nunca tenha utilizado o Ceme”, afirma a coordenadora do centro, professora Rita Coimbra. 

Os principais usuários são pesquisadores do Departamento de Microbiologia, Imunologia e Parasitologia (DMIP), também os de Morfologia e Genética, Oftalmologia e Patologia. O Ceme também oferece serviços para pesquisadores de outras universidades e até mesmo para empresas privadas. Os equipamentos estão disponíveis a todos os pesquisadores, desde que o projeto tenha passado pelo Comitê de Ética e Pesquisa e que haja a apresentação da proposta de uso do equipamento à coordenação, que estabelece um cronograma de utilização do local com acompanhamento dos técnicos.

O centro disponibliza, entre outros equipamentos, um microscópio de transmissão que analisa materiais biológicos em cortes ultrafinos, com uma capacidade de ampliação de 600 mil vezes, e outro de varredura, utilizado para ver superfícies e topografias de materiais, com capacidade de ampliação de aproximadamente 1 milhão de vezes. As imagens criadas pelo microscópio de varredura têm aparência tridimensional, diferentemente das feitas pelo de transmissão, que são planas e bidimensionais.

“A importância de ter laboratórios multiusuários na instituição é enorme, porque normalmente esses centros têm condições de abrigar equipamentos de grande porte, de alto custo, com pessoal especializado no tema. Só dessa forma é possível oferecer para os pesquisadores da instituição a possibilidade de fazer trabalhos com tecnologias mais avançadas e refinadas”, complementa Rita.

 

Laboratórios do Rim e Hormônios

Três fotos com os equipamentos

Espectômetros de massas e sistema Biacore no Laboratório de Rins e Hormônios II

No Campus São Paulo funcionam dois Laboratórios do Rim e Hormônios. Um deles está em funcionamento há três décadas e desde o princípio atendeu a diversos grupos de pesquisadores. Estão presentes nesse espaço 10 cromatógrafos líquidos, adquiridos com verbas mistas da Fundação Oswaldo Ramos e da Finep.

“Esse laboratório já é multiusuário há 30 anos. Eu acho importante, pois nós conseguimos atender a muitas pessoas, ajudar vários projetos de pesquisa, e isso é a função de um bom laboratório multiusuário, permitir que todos tenham acesso a tecnologias mais sofisticadas. Isso porque são máquinas mais caras. Dessa forma, é necessário otimizar a utilização da máquina para que atenda a muitas pessoas. Nesse momento, estão em andamento 42 teses no laboratório, tanto dessa universidade, como de outras universidades do Brasil”, comenta a coordenadora, professora Dulce Casarini.

O laboratório do Rim e Hormônios II, inaugurado mais recentemente, com 3 anos de funcionamento, conta com 3 equipamentos multiuso, sendo eles, dois espectrômetros de massas e um sistema Biacore, onde se pode estudar a interação de proteínas. São realizadas, nesses espaços, pesquisas tanto da área clínica quanto da área básica.

 

Laboratório Multiuso de Patologia Molecular

Seis imagens mostrando os equipamentos do laboratório

Equipamentos do laboratório de patologia, tanto da sala de imagem, quanto da de Histotecnologia

O Laboratório de Patologia Molecular, criado recentemente e instalado no subsolo do edifício Lemos Torres, no Campus São Paulo, é mais um exemplo de espaço multiusuário. A ideia da criação do laboratório surgiu como parte de um projeto maior, ainda não concretizado: um prédio para abrigar pesquisa transacional . O laboratório engloba três áreas distintas. A primeira é a sala de Histotecnologia, dotada de equipamentos como micrótomos (que realizam cortes histológicos com parafina) e criostatos (que realizam cortes de tecidos e órgãos congelados). A segunda está no laboratório de microdissecção para extração de DNA, onde está alocado um aparelho de microdissecação a laser para tecidos parafinados. O laboratório de imagem, que engloba a terceira área, conta com dois aparelhos de digitalização, um para placas histológicas convencionais e o outro para preparados de imunoflorescência. Os equipamentos contam com sistema de software que analisa a própria imagem criada.

“Certamente, este laboratório trará grandes benefícios para a pesquisa na Unifesp e permitirá o intercâmbio entre pesquisadores dos mais diversos ramos do conhecimento na área da Saúde”, afirma o professor Gilles Landman, coordenador do laboratório.

 

Laboratório Multiusuário de Espectrometria

Três imagens mostrando os equipamentos do laboratório

Laboratório Multiusuário de Espectometria. Acima o coordenador  do espaço, Prof. Nilson Assunção ao lado de um espectômetro

O Laboratório de Espectrometria de Massa Aplicada à Biomoléculas funciona há 2 anos, no Campus São Paulo. As principais linhas de pesquisa realizadas no local são da área de Proteômica e a ligação entre Química e as ciências da vida.

“Várias áreas do conhecimento utilizam a espectrometria de massas: a Química, a Farmacologia, a Medicina. Ela é uma ferramenta de identificação e caracterização de moléculas. Nesse laboratório, nós trabalhamos com biomoléculas: proteínas, peptídeos, metabólicos em geral, porque é a nossa expertise e uma demanda da Unifesp”, explica Nilson Antonio de Assunção, coordenador do laboratório. Com verbas da Finep, esses equipamentos podem ser utilizados por qualquer aluno de pós-graduação que desenvolva um projeto de pesquisa e saiba manusear o aparelho. O laboratório não presta serviços a empresas e não cobra pelas análises ou pela utilização dos equipamentos.

“Espaços multiusuários são uma prática comum em muitas universidades brasileiras e no exterior, devido à vantagem de reunir em um espaço técnicas comuns a diferentes áreas da pesquisa. O objetivo desses espaços é concentrar esses equipamentos em um laboratório multiusuário que possa atender à demanda cada vez mais interdisciplinar da pesquisa”, coloca Nilson.

 

Centro de Instrumentação para Pesquisa e Ensino 

Cinco fotos com os equipamentos do laboratório

Campus Diadema: equipamentos em uso no Centro de Instrumentação, Pesquisa e Ensino

No Campus Diadema, a unidade Eldorado abriga o Centro de Instrumentação para Pesquisa e Ensino (Cipe), um laboratório multiusuário que funciona há um ano e possui 17 equipamentos, incluindo um difratômetro de raios x, dois aparelhos de ressonância magnética nuclear e um microscópio eletrônico de varredura, recentemente instalado. O laboratório atende à demanda de pesquisadores de todos os cursos do campus, incluindo Química, Biologia e Farmácia. “A ideia do Cipe é centralizar os equipamentos que são considerados de grande porte e disponibilizá-los para toda a comunidade científica, principalmente para o jovem pesquisador em início de carreira que nunca teria condições de adquirir tais tecnologias com um projeto próprio”, explica a coordenadora, Miriam Uemi.

Atualmente, a utilização do equipamento é gratuita, mas a perspectiva é que em dentro de algum tempo comece a ser cobrada aos pesquisadores. A receita será revertida no pagamento dos custos de manutenção e contratação de técnicos treinados especificamente para manejar cada aparelho e auxiliar o cientista a realizar a análise.

“A nossa prioridade é obter recursos para manter os equipamentos. Todos os pesquisadores estão unindo esforços para iniciarmos a etapa de cobrança dessas análises, para que nós possamos bancar a manutenção. Futuramente, pretendemos montar um site para que toda a comunidade científica, não só a Unifesp, possa saber que temos um centro com diversos equipamentos”, afirma Miriam Uemi.

 

Campus São José dos Campos

Cinco fotos do loboratório

Laboratórios da área de Biotecnologia e Engenharia e Ciência de Materiais localizados no Campus São José dos Campos

No Campus São José dos Campos, os laboratórios multiusuários são divididos de acordo com os três programas de pós-graduação oferecidos: Engenharia e Ciência de Materiais (coordenado pelo professor Manuel Lente), Ciência da Computação (Valério Rosset) e Biotecnologia (Martin Wurtele).
“No espaço de nosso laboratório são desenvolvidas pesquisas em diversos níveis, promovendo interação e troca de experiências entre os docentes, alunos de graduação (IC e TCC) e de pós-graduação. É importante destacar que esse é o único espaço disponível para que os alunos de graduação realizem os projetos de iniciação científica (IC) e trabalhos de conclusão de curso (TCC) nas áreas de computação e matemática”, ressalta Rosset.

Na área de Biotecnologia, a instalação e o funcionamento dos espaços multiusuários estão em sua etapa inicial, mas têm um futuro promissor, diz Wurtele. Com a mudança das aulas da graduação para o Parque Tecnológico de São José dos Campos, a unidade Talim, onde hoje estão as salas de aula, será transformada em um prédio basicamente de laboratórios. Os multiusuários serão realocados para lá.

Outra perspectiva empolgante é a possível chegada de dois equipamentos importantes para a área de Biotecnologia, um espectrômetro de massas e um difractômetro de raio-x. “São dois equipamentos que estamos requisitando ao CT-Infra. Até agora, não tínhamos na Unifesp ninguém capaz de manejar os aparelhos. Agora, temos dois especialistas nesse campo”, explica Wurtele.

 

Um desafio para a Unifesp

Exceto no Campus São Paulo, onde algumas plataformas multiusuários já existem há bastante tempo, a prática está em vias de ser implantada nos outros campi da Unifesp. O desafio é a formulação de diretrizes mínimas comuns a todos os campi, com o objetivo de permitir o gerenciamento de suas plataformas ou centrais de acordo com as características e necessidades próprias de cada um, mas sem se deixar limitar pelas perspectivas particulares de cada campus.

Com esse objetivo, a Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa elaborou o documento “Centros de Equipamentos e Serviços Multiusuários da Unifesp” (Cesmulti), a ser debatido com toda a comunidade por meio das câmaras de pós-graduação e pesquisa dos campi e posteriormente aprovado pelo Conselho de Pós-Graduação e Pesquisa da Unifesp.

 
Publicado em Edição 03

Especialista em ciência e tecnologia, ex-diretor acadêmico do ICT da Unifesp – Campus São José dos Campos e atual secretário de Desenvolvimento Tecnológico e Inovação do MCTI, Armando Milioni fala sobre os desafios para o desenvolvimento da indústria brasileira no cenário mundial

Ana Cristina Cocolo

Fotografia do professor Armando Milioni, ele está em frente a uma quadro cheio de anotações - gráficos e fórmulas matemáticas

Ajudar a estabelecer estratégias para alavancar a inovação tecnológica no Brasil e reposicionar a indústria nacional, de acordo com sua relevância e competitividade, dentro e fora do país, são as principais tarefas assumidas pelo engenheiro mecânico Armando Zeferino Milioni, nomeado, em agosto, secretário de Desenvolvimento Tecnológico e Inovação (Setec) do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI). O atual secretário é pesquisador e professor do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) – onde também se graduou e concluiu o mestrado – e doutor em Engenharia Industrial e Ciências de Gestão pela Universidade Northwestern, em Illinois, nos Estados Unidos. Atua nas áreas de pesquisa operacional e Estatística Aplicada, com ênfase em análise de envoltória de dados (DEA) e modelos de previsão. 

Milioni participou da equipe pro tempore que implantou a Universidade Federal do ABC, em 2005, com uma nova proposta acadêmica: os bacharelados interdisciplinares (BIs). Nos cinco anos em que permaneceu na UFABC, ocupou as funções de pró-reitor de pós-graduação, vice-reitor e chefe de gabinete. Em 2010, foi convidado a trazer os BIs para o Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT) da Unifesp – Campus São José dos Campos, onde exerceu o cargo de diretor acadêmico até dezembro de 2012. 

Segundo ele, os dados referentes ao período de 2008 - 2011 da Pesquisa de Inovação Tecnológica (Pintec), realizada pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), apontam para uma queda da taxa de inovação na indústria. O secretário pondera, entretanto, que esses dados devem ser analisados com cuidado, pois no mesmo intervalo cresceram as taxas de emprego no setor, bem como o número de indústrias que apostaram no desenvolvimento de novas tecnologias.

 

Entreteses - A UFABC foi pioneira na implantação do bacharelado interdisciplinar (BI) nas universidades federais do país. Quantas universidades federais brasileiras, além da Unifesp, já adotam esse novo sistema de ensino?

Armando Milioni - O número vem crescendo rapidamente. Já eram 12 em 2010 e são 16 em 2014. E também há iniciativas fora do sistema federal, como é o caso do ProFIS, da Unicamp. Mas é importante esclarecer que a terminologia BI é usada de forma genérica para iniciativas que não são idênticas entre si.

E. Quais são as vantagens desse novo modelo de ensino para os estudantes e para as empresas?

A.M. Há várias. Para o aluno, por exemplo, retarda a decisão de escolha da carreira, despertando vocações mais autênticas. Esse é um velho problema da educação superior no Brasil. Em nosso país, apenas 1/3 daqueles que se graduaram em um curso superior trabalha em atividades ligadas à área de sua formação. Os BIs também estimulam o aluno a fazer escolhas e arcar com suas consequências. Ainda, induzem à autoaprendizagem, de grande valor na sociedade do conhecimento, na qual já vivemos. Esta última é um benefício também para o empregador, é claro, que terá um funcionário com capacidade autodidata, diplomado em menos tempo, com uma formação mais plural e mais abrangente, com possibilidades indefinidas de educação continuada e sem prejuízo da especialização aguda.

E. É possível dizer que a evasão nas universidades diminuiu com o BI?

A.M. Não creio, mas os BIs estão longe de ter atingido a maturidade necessária para que seus resultados possam ser medidos. Temo pela exigência de resultados de curto prazo em iniciativas dessa natureza.

E. O BI é uma tendência no Brasil? Como ele é visto em outros países?

A.M. Acredito que os BIs sejam uma tendência no Brasil. Em outros países, especialmente no mundo mais desenvolvido, já não há mais razão para se falar em tendência, pois eles são uma realidade. Há mais de dez anos transformaram-se no modelo comum de educação superior em praticamente toda a Europa. Nos Estados Unidos, existem há muitas décadas.

E. Quais foram as experiências adquiridas no exterior que o levaram a trazer essa nova proposta de educação superior?

A.M. No meu caso particular, nenhuma. Conheci o assunto quando compus a equipe pro tempore que implantou a UFABC. Foi lá que tomei conhecimento do bacharelado interdisciplinar em Ciência e Tecnologia, concebido por uma equipe de educadores, muitos deles da Academia Brasileira de Ciências, que era liderada pelo professor Luiz Bevilacqua. E lembro-me com clareza que reagi mal à novidade, ao tomar conhecimento dela. Gosto de me lembrar disso, pois me condiciona a controlar a natural rejeição ao novo, uma tendência que talvez se justifique do ponto de vista evolutivo, mas que pode ser muito negativa.

E. Houve resistência à implantação do BI no Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT) da Unifesp – Campus São José dos Campos? Em caso positivo, por quê?

A.M. Sim, houve. É verdade que os estudantes já estavam descontentes com as dificuldades iniciais do campus, a falta de professores e de boas condições de infraestrutura, por exemplo. Creio que a implantação dos BIs acabou servindo como catalisador desse descontentamento que se materializou numa greve – felizmente nem longa nem violenta. Os próprios grevistas escreveram um documento deixando claro que não se opunham aos BIs e reconheciam seus bons fundamentos. Concluí, portanto, que faltaram mais debate e mais explicações. Em uma reunião do Conselho Universitário, reconheci esse fato e fiz questão de assumir minha parcela de responsabilidade por ele.

E. Os cursos de BI realmente colocam em prática a interdisciplinaridade? Há quem acredite que o modelo é um conjunto de disciplinas com conteúdos rebaixados.

A.M. É certo que os BIs podem ser melhorados e há grandes desafios a serem suplantados. Alguns deles vão demorar um pouco, como a geração de material bibliográfico novo e de qualidade, que leva tempo, ou a necessidade de convencer os docentes a ensinar de um jeito diferente do que eles aprenderam. Mas entendo que o balanço geral é positivo. Os BIs representam a desejável modernização de um projeto pedagógico bastante arcaico, que ainda é majoritariamente praticado no Brasil. Quanto ao conteúdo, creio ser o oposto. O conhecimento aprofundado faz parte da lógica dos BIs, mas ele não é imposto ao aluno, e é sim uma decorrência das escolhas e das aptidões naturais que o próprio aluno é estimulado a identificar.

Milioni, em frente a um avião. Ele está em um gramado e o dia está muito ensolarado, com o céu azul

Milioni e o BEM-120, também conhecido como Brasília, primeiro avião comercial pressurizado construído pela Embraer. Nos anos 1980, o engenheiro trabalhou em dois projetos relacionados a essa aeronave

E. Dado o fato de que as empresas, em grande parte, ainda não absorveram o significado do novo bacharelado, não existe o risco de que os formandos acabem enfrentando uma situação de desqualificação no mercado por conta da formação generalista? Como resolver isso?

A.M. Sim, esse risco existe e entendo que a forma de combatê-lo é a contínua divulgação do conceito, com paciência e perseverança. Mas acho também que o combate deve começar dentro de casa, digamos assim, e, nesse contexto, acho que a Unifesp tem uma lição de casa a fazer. Em inúmeras ocasiões, em reuniões do Conselho Universitário, lutei contra editais de concursos públicos para contratação de docentes que exigiam que os candidatos tivessem graduação em uma área específica. Admito que haja casos em que isso possa ser apropriado, mas presumo que eles sejam a exceção, não a regra. A exigência do título de bacharel em Matemática, por exemplo, como condição para que alguém se candidate a uma vaga de professor de Matemática, impede que todos os graduados com BIs concorram a essa vaga. E eu não vejo razão pela qual o graduado com determinado BI, que tenha concluído o doutorado em Matemática ou área afim, não possa competir por essa vaga.

E. Na qualidade de secretário de Desenvolvimento Tecnológico e Inovação (Setec) do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MTCI), como o senhor definiria as principais áreas de pesquisa em que o Brasil necessita investir, da graduação à pós-graduação, e que são foco prioritário para o desenvolvimento do país?

A.M. Precisamos investir na formação de engenheiros e cientistas. Dos 876 mil brasileiros que em 2012 receberam diploma de educação superior, 424 mil, ou quase 50%, graduaram-se em Administração, Direito ou Educação. Para cada bacharel em Matemática foram graduados 245 em Direito. Para cada bacharel em Física, 281 em Administração. Nada contra essas áreas em que graduamos muita gente, mas os números pequenos nas áreas técnicas preocupam. Nada tenho contra a iniciativa privada e sempre pensei nas instituições de ensino superior privadas como parceiras das públicas na missão de educar o povo brasileiro. É certo, todavia, que a enorme concentração de vagas no ensino superior privado no Brasil é em parte responsável pelos números citados. Isso é fácil de demonstrar. Para cada bacharel em Física graduado na rede pública em 2012, foram graduados 29 bacharéis em Direito. Na rede privada essa proporção foi de um para 1.848! Cabe repetir: 1.848 advogados para cada físico formado na rede privada. Aliás, a concentração do ensino superior privado no Brasil nos coloca na contramão do mundo desenvolvido, notadamente dos EUA e da Europa, onde o ensino superior público é absolutamente majoritário. Defendo a expansão da rede pública de ensino superior com ênfase – que não significa exclusividade – na oferta de vagas para a graduação e a pós-graduação de engenheiros e cientistas.

E. Qual a situação do país no cenário geral da ciência e tecnologia mundiais?

A.M. É sabido que a nossa ciência vai melhor do que a nossa tecnologia. Na primeira, os ganhos das últimas décadas foram notáveis. A National Defense University (NDU), do Departamento de Defesa Norte-Americano, publicou um estudo em que o Brasil aparece em 2020 como o 6º maior gerador de artigos científicos do mundo. Em 2040, seria o 4º, atrás apenas da China, EUA e Índia, nessa ordem. Como professor de Estatística, reluto diante de previsões de longo prazo, mas acho interessante que a NDU tenha publicado o estudo. Não estamos, todavia, conseguindo os mesmos resultados na geração de tecnologia, haja vista a lenta evolução na quantidade de patentes depositadas por brasileiros. Mas não creio que isso seja por deixarmos de fazer algo essencial. Construímos uma economia relutante em enfrentar as dificuldades técnicas por duvidar da nossa capacidade de resolvê-las. Aprendemos a nos satisfazer em exportar minério de ferro, borracha e café e a importar aço, pneus e café industrializado – o que, aliás, continuamos fazendo. Acredito que há que perseverar nas iniciativas em curso, aperfeiçoando-as continuamente, é claro, mas sem esmorecer.

E. O MCTI vem buscando parcerias de cooperação científica e tecnológica com diferentes nações. Como está esse “namoro” com outros países e quais as parcerias mais recentes que vislumbram bons frutos?

A.M. Vai bem. Logo nos primeiros dias de minha chegada ao MCTI, em fevereiro deste ano, tive a oportunidade de me reunir com uma delegação alemã do Serviço Alemão de Intercâmbio Acadêmico (DAAD), que trazia uma proposta muito interessante. Eles abriram um edital chamando propostas sobre terras-raras, que, aliás, é uma das áreas que o MCTI considera estratégica. Então, escolheram dez países e montaram uma delegação que visitou cada um deles, divulgando o edital. A ideia era estimular que grupos de pesquisa desses países se juntassem aos alemães na elaboração de propostas. A condição era que houvesse contrapartida das agências de fomento desses países. É uma ideia astuta, pois atinge dois objetivos simultaneamente desejáveis: alavanca o valor do edital que eles lançaram e estimula a internacionalização das pesquisas. Fiquei feliz em saber que o Brasil foi um dos dez países escolhidos, uma demonstração de confiança em nossos cientistas e em nossas agências de fomento.

E. A política de desenvolvimento científico e tecnológico no país assume uma orientação adequada ao nosso perfil social?

A.M. Como professor de Estatística, costumo dizer que a melhor expressão que descreve o Brasil é “variância enorme”. E isso costuma ser verdade em qualquer indicador que você escolher. A renda, que é a mais citada, é apenas um deles, mas as consequências se manifestam na educação, saúde, habitação, enfim, na qualidade de vida. Eu diria, contudo, que desde a redemocratização, e com maior ênfase nos últimos 20 anos, as políticas públicas nacionais passaram a ser orientadas no sentido de diminuir nossas enormes desigualdades. Entendo que a política de desenvolvimento científico e tecnológico segue no mesmo caminho. Agora, nossa desigualdade é um trabalho de muitos séculos. Corrigi-la será tarefa para várias décadas. Estamos apenas começando a fazê-lo.

Milioni sentado em seu escritório

Em sua sala no ITA, Milioni faz questão de manter algumas recordações e “tesouros”: a coleção, iniciada em 2003, de crachás de identificação em congressos dos quais participou pelo mundo; e os desenhos da neta mais velha, Isabela

A jornalista e o professor Milioni na área externa do MAB, o céu está muito azul e há uma réplica de foguete ao fundo

Em visita ao Memorial Aeroespacial Brasileiro (MAB), em São José dos Campos, o engenheiro se entusiasma ao contar a história de cada avião exposto. Ao fundo, uma réplica em tamanho real do VLS (Veículo Lançador de Satélites) do Programa Espacial Brasileiro

E. Qual é o seu maior desafio como secretário da Setec/MCTI?

A.M. Tenho tentado contribuir com uma visão construtivamente crítica das ações das quais tomo conhecimento e também com reflexões oriundas da minha área de atuação. Quando foram divulgados os resultados da Pesquisa de Inovação Tecnológica 2011 (Pintec), por exemplo, no início deste ano, muito se falou na queda da taxa de inovação da indústria, que era de 0,38 em 2008 e caiu um pouco abaixo de 0,36 em 2011. Essa redução não foi bem recebida nem deveria ter sido, é fato, mas é interessante notar que ela é consequência de duas expansões desejáveis. A taxa de inovação é a razão entre o número de indústrias inovadoras e o de indústrias que satisfazem as condições para compor o universo da pesquisa – elas têm de ter um número mínimo de empregados, por exemplo. De 2008 para 2011 esse universo, que é o denominador da razão, cresceu 16%, o que é uma coisa boa, enquanto o número de indústrias inovadoras, que é o numerador, também cresceu, mas menos, algo acima de 8%. Então, é possível dizer que a queda na taxa de inovação foi o resultado de duas coisas boas, não sendo a maior das melhoras a que implicaria o crescimento da taxa de inovação. As políticas de fomento podem e devem ser continuamente aprimoradas, mas acho interessante mostrar que os mesmos números podem receber outro olhar, que desaconselha mudanças precipitadas.

E. Qual a sua participação no Programa Espacial Brasileiro?

A.M. É muito modesta. Orientei diversos trabalhos de graduação e teses de mestrado de alunos que trabalhavam no IAE, que é o Instituto de Aeronáutica e Espaço, responsável pelo projeto do veículo espacial brasileiro. Também dei alguma assessoria em análises estatísticas de confiabilidade de componentes, mas só isso. Como fiz isso em diferentes momentos nos últimos 30 anos, contudo, acabei tendo a oportunidade de acompanhar a evolução do programa todo. Sempre torci muito por ele.

E. Qual é a sua maior frustração como engenheiro mecânico aeronáutico?

A.M. Já que falamos do programa espacial, ocorre-me citar o desastre do VLS (Veículo Lançador de Satélites), em 2003. Até então, o Programa Espacial Brasileiro ia bem, atingindo todas as metas estabelecidas para os foguetes da família Sonda, que precede o VLS. Mas o salto de patamar para o VLS nunca foi atingido com sucesso. Houve duas tentativas de lançamento que não lograram êxito. Na primeira delas, o foguete precisou ser destruído logo após o lançamento, por falha evidente de trajetória. Na segunda, tudo parecia ter corrido bem, mas, novamente, o foguete precisou ser destruído por falhas detectadas quando ele já atingira uma altitude considerável. A terceira tentativa seria no dia 23 de agosto de 2003. Nesse dia, contudo, por razões que nunca foram totalmente esclarecidas, um dos foguetes que compunha o cluster entrou em combustão enquanto os técnicos estavam ao seu redor, completando as instalações que precedem o lançamento. Morreram 21 pessoas. Entrei no ITA em 1974, como aluno, e pouco depois disso comecei a ouvir falar na Missão Espacial Completa Brasileira (MECB), que incluía a produção de satélites e do veículo que os lançaria. É frustrante ter de admitir, 40 anos depois, que não fomos capazes de cumprir a missão. O programa nunca se recuperou inteiramente da tragédia de 2003 e nunca houve uma nova tentativa de lançamento.

Publicado em Edição 03
Terça, 11 Novembro 2014 16:01

Expediente - edição 3

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Revista Entreteses n° 3 – Novembro/2014
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Publicado em Edição 03
Terça, 11 Novembro 2014 15:32

O dilema da ciência básica

Karina Possa Abrahão
Biomédica pela Unifesp e PhD. Atualmente ocupa a posição de pós-doutora no National Institutes of Health (NIH), nos EUA, onde trabalha com modelos usuais de animais em relação à dependência química e alterações de plasticidade sináptica. 

Não rara é a discussão sobre o desenvolvimento científico de um país, as implicações sociais da ciência, as melhorias tecnológicas e, obviamente, o dinheiro investido em tudo isso. Ainda assim, vale pontuar que a ciência básica vislumbra aumentar o conhecimento humano de como os seres vivos e o universo funcionam. Para mim, o combustível essencial para a ciência é a curiosidade. E só! Sabendo disso, chegamos a um ponto delicado: a ciência básica, pelo menos inicialmente, não se preocupa com a aplicabilidade ou com o desenvolvimento de melhorias para a sociedade.

Acredito que exista a consciência sobre a importância da ciência básica. Então, por que será que artigos ressaltando o perigo que corremos com a diminuição de verbas para o desenvolvimento da ciência básica são cada vez mais frequentes? Haja vista o recente artigo na revista PNAS, de autoria de Bruce Alberts e outros importantes cientistas. Apesar dessa consciência, a grande maioria das pessoas tem uma afinidade muito maior com a bandeira da aplicabilidade, da causa social e da solução dos problemas da humanidade.

O fato é que o resultado da ciência básica é imprevisível. O uso do conhecimento básico para futuras aplicações pode ser feito por qualquer cientista, em qualquer lugar do mundo, a qualquer momento. Isto significa que o investimento na ciência básica em um país pode desencadear um avanço tecnológico em outro. Mesmo assim, o país que domina a ciência básica apodera-se dos fundamentos, dos conhecimentos, das tecnologias e, acima de tudo, dos recursos humanos que a desenvolveram. Com esse arsenal fica fácil usufruir do conhecimento básico para prosperar em sua aplicabilidade.

Observemos a situação sob a perspectiva dos Estados Unidos, os maiores investidores em ciência básica nos últimos anos e também os maiores usuários dela. Se contabilizarmos o sucesso científico de um país pelo número de prêmios Nobel, patentes, publicações, cientistas, retorno financeiro etc., verificaremos que os Estados Unidos usufruem significativamente do investimento que fazem no conhecimento fundamental, mesmo que este seja, em si, baseado na pura curiosidade.

Um exemplo simples! Quando iniciado o projeto do genoma humano, sabíamos muito pouco sobre quais seriam as possíveis aplicações de tal conhecimento. Nem cogitávamos qual seria o retorno financeiro para os milhões de dólares que estavam sendo gastos. O projeto do genoma humano proporcionou um retorno sobre o investimento de 141 para 1, ou seja, para cada dólar gasto no projeto, 141 dólares foram gerados. Não precisamos ser economista para nos impressionarmos.

Acontece que o sistema americano também entrou em um fluxo contínuo de diminuição de investimento em ciência. Primeiro, porque o país vive uma crise econômica e, segundo, porque mudou diversos de seus objetivos sociopolíticos. O fato é que, se há alguns anos a idade para um cientista conseguir o primeiro financiamento independente era – em média – de 38 anos, em 2010 a média subiu para 47 anos: “Uma geração de cientistas está sendo massacrada pelos cortes financeiros aos quais a ciência básica é submetida”, foi o que disse Stephen Desiderio, diretor do Johns Hopkins Institute. E digo que, quando esses cortes são mantidos, uma década passa a ser o tempo de atraso do avanço científico.

Tanto lá quanto aqui, o investimento financeiro em ciência é pauta de discussão de botequins a agências financiadoras. Os cientistas dizem que ele não é suficiente, o governo diz que faz o que pode! E esse é um problema moderno, uma vez que no passado a ciência era feita com dinheiro, muitas vezes, particular: Josef Breuer, por exemplo, apesar de ter sido um famoso e bem-sucedido médico e um dos pais da psicanálise, tinha um laboratório de pombos em sua casa. Acredito que a internacionalização do investimento científico em pesquisa básica possa ser uma saída. Muitos me apontarão o dedo e dirão que vivo na utopia, mas vários problemas de saúde pública – tratados como metas primordiais internacionais – são financiados pela Organização Mundial da Saúde, por exemplo. Por que não a ciência básica? Fica a sugestão!

Ainda não encontrei em reportagens e publicações a solução sobre o balanço ideal de investimento financeiro em ciência que um país deve adotar. O que sei é que, para o sistema científico funcionar por completo, parte desse investimento deve ser guardado para a ciência pura, fundamental e básica. Como bem colocado pelo genial Michael Faraday, podemos não saber agora para o que serve determinada descoberta, mas também não sabemos qual será a evolução de um bebê depois que nasce. Certamente saberemos no futuro.

O que podemos fazer? Divulgar a ciência básica a toda a população, divulgar sua importância, incentivar a curiosidade científica entre todos. Se o dinheiro público, no mundo ideal, é administrado por um governo representativo democrático, ele deve ser investido naquilo que a sociedade julga importante. Que seja uma decisão baseada em fatos científicos, exemplos reais e ideais significativos. Nada mais consistente do que a ciência desenvolvida a partir do conhecimento básico e dirigida a partir de uma característica cognitiva fundamental: a curiosidade.

Desenho de uma estrada, ao lado dela há uma placa de sinalização com o símbolo de interrrogação
Publicado em Edição 03