Biotecnologia sem fronteiras: o monopólio da inovação está com seus dias contados

O baixo custo dos computadores, a lei de Moore ainda em vigor e o acesso à internet democratizaram os meios de produção, distribuição e educação. Hoje não somos apenas consumidores passivos, mas também produtores ativos. E na ciência, não é diferente. Vivemos a era “Pro-Am”, em que amadores dedicados, inovadores e conectados trabalham como profissionais, uma realidade na astronomia, na ciência da computação, e agora da biotecnologia. Basta um computador, conexão com a internet e um cartão de crédito para encomendar DNA e testar algumas das mais novas técnicas de clonagem e edição de genoma, até então só acessível a universidades e grandes empresas.

Em 1987, a luz de uma estrela, que explodiu há 168.000 anos chegou a Terra. Foi então que astronômos 1amadores junto com profissionais, confirmaram a teoria do que ocorre quando uma estrela explode, uma das maiores descobertas da astronomia do século XX. Hoje muito mais gente participa da ciência que até então dependia de equipamentos sofisticados e caros. Uma dessas tecnologias, foi disponibilizada por John Dobson, responsável por criar um poderoso telescópio usando materias de segunda-mão. Dobson se recusou a lucrar com sua invenção, a qual nunca patenteou. Essa democratização chegou à biologia com o movimento Do-it-yourself Biology (DIYbio) em 2008, em que profissionais e amadores desenvolvem projetos em laboratórios comunitários, constroem equipamentos por uma fração do preço e aproximam a comunidade da discussão sobre organismos geneticamente modificados.

Em um desses laboratórios comunitários, o BioCurious, na Califórnia, são desenvolvidos projetos que envolvem a recente ferramenta de edição de genoma CRISPR, uma bioimpressora capaz de “imprimir” células de E. coli, e um projeto do iGEM para a produção de queijo “vegan”, com proteínas do leite produzidas por leveduras, e não vacas.

Sequenciamento e Síntese de DNA – Preço por base

Atualmente é possível comprar ou montar os próprios equipamentos, como o OpenPCR, um termociclador usado para amplificar DNA, a centrífuga OpenFuge e o robô  OpenTrons, que permite automatizar seu trabalho de bancada. Em breve, o MiniION™ será realidade, um sequenciador portátil e descartável que pode analisar sua amostra, seja ela de um microrganismo ou sangue, em qualquer lugar do mundo, sem precisar de milhares de doláres em equipamentos ou treinamento. Além de aparelhos mais acessíveis, o preço de síntese por base de DNA (A, T, C, G) já custa apenas alguns centavos e tem caido ano após ano. No futuro, nada impede que etapas custosas de um projeto sejam terceirizadas, ocupando a capacidade ociosa de laboratórios ou serem realizadas por empresas prestadoras de serviços, como já acontece com a síntese e o sequenciamento de DNA na China.

Projetos como esses vão reduzir o custo de se buscar o novo, trazendo soluções acessíveis para a saúde, alimentação e preservação do meio ambiente, quebrando o atual monopólio da inovação presente apenas nas grandes instituições como empresas e universidades. Como em toda abertura democrática, espera-se que muito mais gente se beneficie deste passo da ciência: a biotecnologia sem fronteiras.

 

Confira a iniciativa acontecendo em Sâo Paulo – http://synbiobrasil.org/st/diy/

 

Referências:

The Pro-Am Revolution – How enthusiasts are changing our economy and society – Charles Leadbeater and Paul Miller

Time for new DNA synthesis and sequencing cost curves – Rob Carlson

 

Produção em massa, o jeito chinês de fazer ciência

Depois de 35 anos de impressionante desenvolvimento, a China começa a ser reconhecida não apenas pela sua capacidade de produzir e exportar produtos de baixo custo mas também com alta tecnologia. E não são apenas bens materiais que ela anda produzido em massa, mas agora o sequenciamento do DNA, por exemplo. É o que alguns já estão chamando de “Bio-Google”. Seguindo a filosofia, “sequenciar tudo aquilo que se mexe”, o Beijing Genomics Institute (BGI) possui 50% da capacidade de sequenciamento do mundo e já leu mais de 50.000 genomas nos últimos anos.

O BGI fica localizado em uma antiga fábrica de sapatos em Shenzhen, o Vale do Silício chinês, BGI 2e participa de projetos que vão desde sequenciar uma bactéria até a busca por genes ligados à inteligência. Muitos dos estudos são conduzidos por pesquisadores de todas as partes do mundo, e o BGI oferece preços baixos e até de graça para aqueles que compartilham seus resultados.

Um desses projetos, chamado 3M, planeja sequenciar 3 milhões de genomas, sendo 1 milhão de plantas e animais, 1 milhão de humanos e 1 milhão de microrganismos. O Instituto participa de outras iniciativas como o controverso sequenciamento de 2000 pessoas com QI elevado para desvendar genes que influenciam na inteligência. Há também o sequenciamento de 10.000 pessoas com autismo, o de 2.000 pessoas obesas e o de 2.000 magras. Além disso, também possui uma parceria com a fundação Bill e Melinda Gates para o desenvolvimento da agricultura e saúde em países subdesenvolvidos. Trabalhando em projetos como esses, o BGI já colaborou em mais de mil publicações em revistas de alto impacto como Nature, Science e Cell.

O Instituto está chamando a atenção do mundo pelo volume de dados que estão sendo produzidos. Segundo Lincoln Stein, pesquisador do Ontario Institute for Cancer Research, a questão agora não é mais o quão próximo estamos de um sequenciamento do genoma que custe U$1.000, mas sim, de uma análise do genoma a U$100.000. Outro desafio é o armazenamento de tudo isso, já que 6 terabytes de dados são produzidos por dia.

Zhang Yong, um dos pesquisador do BGI, acredita que na próxima década o Instituto será capaz de organizar toda essa informação biológica em uma espécie de “Bio-Google”.

BGI 1

Muitos achavam que o BGI estava apenas prestando um serviço, quando em 2013 ele adquiriu um fabricante de equipamentos e software para sequenciamento localizado na Califórnia, a Complete Genomics, e isso já está tirando o sono de muita gente. Agora a pesquisa pode se tornar ainda mais barata, já que equipamentos e reagentes representam grande parte do orçamento.

Enquanto isso no Brasil, a falta de planejamento de médio e longo prazo, a dificuldade em reter pessoas qualificadas, a ausência de uma cultura empreendedora que estimule a criação de empresas que sirvam de sustentação à pesquisa, nos deixa cada dia ainda mais distante dos centros de vanguarda. E isso apenas contribui para elevar nosso custo em P&D, além de nos tornar reféns de equipamentos e reagentes importados, notadamente agora com o dólar passando a barreira dos R$3,00. Talvez em breve nossas amostras sejam analisadas por um equipamento chinês em Los Angeles, Istambul, Shenzhen, ou então, numa facility chinesa ao lado da sua casa.

 

CRISPR: nova e revolucionária técnica para edição de genoma


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Ter o genoma sequenciado por apenas 1000 dólares em breve será uma realidade. E não é somente ler o genoma que está se tornando cada vez mais acessível, descobertas recentes resultaram em uma nova ferramenta de edição de genoma que promete revolucionar a pesquisa médica e o tratamento de algumas doenças. Este mecanismo, chamado de CRISPR, é baseado num sistema de defesa contra vírus, uma espécie de sistema imunológico, encontrado em bactérias. E mais uma aprendemos algo interessante com estes seres unicelulares (discutimos num post anterior como bactérias podem ajudar a combater o cancer).

Editando o genoma para curar doenças

Tornar o tratamento de desordens genéticas é sem dúvida uma das mais excitantes possibilidades desta nova técnica, principalmente disordens causadas por uma ou poucas mutações, tais como doença de Huntington. Para comprovar que isto pode ser feito, cientistas do MIT, em experimentos em camundongos, conseguiram curar em uma doença rara que ataca o fígado e é causado pela mutação de apenas um par de base de DNA. Esta doença, que também ocorre em humanos, afeta 1 em cada 100.000 pessoas e consiste na falha da quebra do aminoácido tirosina que acumula e afeta o funcionamento do fígado. Utilizando a técnica de CRISPR os cientistas conseguiram corrigir o gene para 1 em cada 250 células do figado (hepatócitos) dos camundongos. Depois de 30 dias estas células proliferaram e substituiram parte das células com o gene defeituoso chegando a um terço da população total de células, o que foi suficiente para curar a doença. Veja o artigo publicado na Nature.

Mecanismo básico das ferramentas de edição de genoma

crisprBasicamente, o mecanismo de edição de genoma consiste em um sistema para reconhecer o sítio onde haverá a mudança combinado a um mecanismo de corte do DNA (nucleases). Uma vez reconhecido o local de corte as nucleases agem fazendo um corte nas duas fitas do DNA. Uma vez cortado, mecanismos de reparação do genoma tendem a juntar as fitas novamente e neste processo um pedaço de DNA pode ser removido ou até mesmo trocado por outro pedaço de DNA.

As primeiras técnicas desenvolvidas, tanto Zinc finger nucleases quanto TALEN, utilizam proteínas para reconhecer o sítio de corte no genoma. Proteínas são pesadas e díficeis de projetar, diferentemente de RNA que pode ser facilmente sintetizado. E é aí que está a grande inovação da técnica de CRISPR, em utilizar pequenos pedaços de RNA para identificar o sítio de corte, o que torna a técnica simples e de baixo custo.

Recomendo os seguintes vídeos/animações para uma ilustração do mecanismo de edição de genomas. O primeiro video (em inglês) fala um pouco sobre os mecanismos gerais destas técnicas. O segundo vídeo (também em inglês) ilustra o mecanismo baseado na CRISPR.

Referência:

Cong, Le, et al. “Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems.”Science 339.6121 (2013): 819-823.

Hwang, Woong Y., et al. “Efficient genome editing in zebrafish using a CRISPR-Cas system.” Nature biotechnology 31.3 (2013): 227-229.

Bactérias na guerra contra o câncer

safe_imageVimos num post anterior, que bactérias idênticas em seu DNA podem tomar diferentes decisões quando estão sobre stress tais como escassez de alimento. Diversas estratégias tais como ficar dormentes (esporulação), entrar em competência ou até mesmo canibalismo são utilizadas para aumentar as chances de sobrevivência da colônia. Nos últimos anos, tem aumentado o número de evidências de que células cancerígenas agem de maneira bastante semelhante. Utilizando um avançado sistema de cooperação e comunicação celular, estas células são capazes de se espalhar pelo corpo colonizando novos órgãos (metástase) ou resistir a ações clínicas tais como quimioterapia. Uma das maneiras de resistir a quimioterapia, por exemplo, é pela estratégia de tornar-se “dormente” adotada por algumas das células do tumor, processo análogo a esporulação das bactérias.

Atualmente, desvendar o sistema de comunicação utilizado por células cancerígenas tem sido foco de inúmeras pesquisas. Como em qualquer guerra moderna, destruir o sistema de comunicação inimigo pode causar grandes danos. E na guerra contra o câncer provavelmente não será diferente. Impedir as células de se comunicarem pode evitar que elas adotem estratégias inteligentes tais como ficarem dormentes durante quimioterapia ou até mesmo matar células irmãs para obtenção de alimento. Uma vez entendido a linguagem utilizada por estas células, podemos utilizar isto ao nosso favor, interferindo nas mensagens e fazendo com que células dormentes sejam acordadas durante a quimioterapia ou até mesmo induzir as células cancerígenas a matarem umas as outras.

Finalmente, uma possível estratégia futura seria recrutar bactérias para derrotar o câncer. Elas poderiam ser utilizadas para “ensinar” as células do sistema imunológico a reconhecer e matar as células cancerígenas. É importante ressaltar que ainda compreendemos muito pouco sobre os mecanismos envolvidos no câncer e novas abordagens são necessárias para superá-lo. Entretanto, quem sabe num futuro próximo, estaremos em uma era de guerra cibernética biológica onde bactérias serão inteligentemente projetadas para derrotar o câncer. 

Referências:

 “Bacterial survival strategies suggest rethinking cancer cooperativity” Eshel Ben-Jacob, Donald S. Coffey, Herbert Levine. Trends in Microbiology. 2012. 

“Bacterial linguistic communication and social intelligence” Eshel Ben-Jacob, Israela Becker, Yoash Shapira, Herbert Levine. Trends in Microbiology. 2004

O Brasil no iGEM América Latina 2013

E lá fomos nós de novo viajar em nome do futuro da Biotecnologia do Brasil. Não só a gente, Manaus e Minas estavam lá junto , e nós junto com eles, é claro. Para começar a contar como tudo rolou, vamos começar falando da gente, os brazucas:

Os Brazucas

Os Brazucas todos juntos.

Minas, Manaus e São Paulo em um só lugar.

Foi muito legal ver times do iGEM surgindo pelo Brasil. Bonito em dois sentidos: em relação à UFMG que surgiu com um time quase que espontâneamente, e em relação à UFAM e cia, onde mantínhamos contatos a tempos com o professor Carlos Gustavo, com quem pudemos ajudar e inspirar de alguma forma a criar uma iniciativa firme e forte lá na região ainda bem florestada do país.

O Pedrão e o Grande Carlos.

O Pedrão e o Grande Carlos.

Eu gostaria de escrever uma bíblia aqui sobre os projetos de cada um dos Brazucas, mas para o bem do leitor eu vou dar uma “resumida” (a minha “resumida”):

Manaus

Como já disse antes, nós já éramos amigos deles bem antes de nós todos os conhecermos pessoalmente. Além de uma conversa antiga com o Instructor deles, o Marcelo Boreto desfrutou das delícias de ser um físico manjador de modelagem de sistemas biológicos e ganhou uma viagem lá para Manaus para dar um workshop de modelagem para o iGEM, comer doces de cupuaçu e fazer amizade à moda antiga (na “RL”) com pessoas e outras criaturas, como a Costinha, a preguiça de Lab – as piadas e trocadilhos ficam a cargo do leitor.

Marcelo e Preguiça

O Marcelo num dia que tava com preguiça

A grande ideia do time amazonense foi bem interessante. Eles usaram duas grandes coisas em seu projeto:

  1. o fato de que o chassi Shewanella putrefaciens consegue transportar elétrons (de uma maneira ainda não bem descrita, diga-se de passagem – ia escrever um post sobre isso outro dia) para o meio externo de maneira a gerar eletricidade (esse time alemão do iGEM se deu muito bem com esse tema),
  1. e a ideia de que a fonte desses elétrons poderia vir da degradação de lipídeos, mais especificamente de óleo de cozinha usado.

A grande tarefa deles foi tentar reprimir um inidor da via metabólica de degradação de lipídeos que a torna não-constitutiva e superexpressar genes relacionados ao transporte de lipídeos para a célula. Bem esperto. Levaram bronze medal pra casa e de quebra o prêmio de best presentation, dá um orgulho que só desse povo de Manaus! Veja a wiki deles aqui.

UFMG

O time de minas foi o mais “brasileiro”dos brasileiros, na minha opinião – e não, não é porque nosso time da USP tem estrangeiros. Foi o mais brasileiro porque surgiu do nada, na raça, na gana, sem desistir nunca, e conseguiu o que precisava para ir pra final bem melhor do que nós: que é ter resultados concretos da caracterização dos BioBricks. Também foi time mais emocionante que foi pra final, o da comemoração mais intensa. Sim, eu vi lágrimas em alguns olhos mineiros após a divulgação dos finalistas. Fiquei genuinamente feliz por eles, senti o Brasil representado ali, principalmente com aquele jeitinho mineiro “comequieto” de ser.

Lembrando ainda que deve ser dado a César o que é de César: conhecendo o time mais de perto como pude, consegui perceber o papel crucial e integrativo de cada membro da equipe (principalmente com os que conversei: Mariana, Carlos, Júlio – esse último, grande companheiro dos rolês chilenos), mas gostaria de fazer jus principalmente ao comedido Lucas, que pelo o que senti, com toda sua mineirice, foi um dos grandes bastiões que deu “liga” ao grupo (não é a tôa que ele é um dos idealizadores da Liga Média, há!) e eu acho que todo mundo deve saber disso – a não ser que ele me censure aqui, hahaha.

Os Mineiros e alguns argentinos (créditos portenhos às fotos).

O projeto deles foi interessantíssimo. No iGEM o tipo de projeto que dá para ser feito no tempo curto da competição sem deixar de atingir bons resultados práticos é, sem dúvida, envolvendo biodetectores. Com uma excelente escolha de projeto integrando o know-how dos labs dos professores envolvidos e dos alunos (além de ser completamente viável, diga-se de passagem), a proposta de biodetecção foi criar um método completamente novo de diagnóstico de síndrome coronária aguda (SCA) – que, em outras palavras avacalhadoras, é praticamente um “pré-infarto”. Eles miraram em três biomarcadores dessa síndrome: uma albumina modificada que aparece no sangue durante a SCA, um peptídeo que em altas concentrações indica falência cardíaca e um metabólito que recentemente foi comprovado como indicador para ACS. Dentre os três, o método de detecção mais esperto foi o albumina modificada, em que eles usaram o fato de ela ter uma taxa de ligação menor a metais do que a albumina saudável; o metal que “sobra” (que no caso era cobalto) ativa um promotor indicando a presença do biomarcador. Legal né? Vale a pena dar uma olhada na wiki bonitinha deles.

USP

Bem, e a gente? Nós tentamos fazer um biodetector do Metanol seguindo a ideia de uns posts (esse, e esse) que fizemos aqui no blog lá no começo de 2013. Esse ano fizemos um projeto bem mais completo e focado que o ano passado. Produzimos muito mais em diversos pontos que me 2012 tínhamos deixado de lado: biossegurança, a wiki, design, Human Practices e prototipagem. Dê uma olhada na wiki que fizemos, aqui.

É nóis! Ou melhor, é metanóis!

É nóis! Ou melhor, é metanóis!

Tivemos muito mais financiamento e apoio por causa dos trabalhos de 2012 e conseguimos nos unir em um coletivo que deu certo (unindo ainda mais gente de mais lugares diferentes da USP). É claro que com tudo isso havia a pressão para que ganhássemos a medalha de ouro para ir pra Boston, e ela foi grande! Muita gente ficou desapontada com a nossa medalha de prata, mas não se deve negar que eles foram incríveis: para caracterizarmos os BioBricks (que fatalmente é o que dá a desejada medalha), recebemos a síntese no começo de agosto para entregar os resultados no final de setembro, e detalhe: ninguém do grupo tinha expriência com Pichia e não tínhamos padronizado a metodologia de utilização do equipamento medidor de fluorescência. Mesmo assim conseguimos levar à competição pelo menos um resultado de fluorescência de uma das linhagens que queríamos testar para a caracaterização das partes, foi uma maratona insana de 2 meses (e inclua a escrita da wiki e a preparação da apresentação e poster nisso).

A clássica Jamboree picture - um pouco menos verticalizada que o de costume.

A clássica Jamboree picture – um pouco menos verticalizada que o de costume.

O que ficou engasgado mesmo é que no evento deveríamos ter levado o best model. A argumentação usada pelo Juíz, de que “um bom modelo deve usar dados experimentais”, apesar de ser verdadeira não deveria valer para a premiação específica da modelagem. Afinal o que sendo está avaliado? O Modelo trabalhando nas hipóteses fixadas ou os resultados? Dessa maneira, um grupo de modelagem poderia elaborar o modelo mais inteligente e inovador da competição e mesmo assim não ser premiado se seus dados experimentais forem insuficientes.

Conversando com os Juízes após a competição, nos contaram que ficamos em segundo lugar para os “Best Prizes” em bastante coisa (best pôster, best natural part, best modelling). O que explica isso é a grande metáfora da galinhada: preparamos aquele banquete super organizado, lindo e completo, mas faltou matar a galinha – e a galinha é caracterizar o BioBrick.

Os HighLights Latinos do Jamboree

Aquele momento em que você acha que está dando highlights demais.

Aquele momento em que você acha que está dando highlights demais.

O Jamboree foi excelente. Principalmente porque dessa vez providenciaram mais oxigênio no ar colocando o evento em Santiago (e não a algumas dezenas de centenas de metros acima do nível do mar). Essa cidade é maravilhosa, é tudo lindo, bonito e bem organizado. O trânsito é bem diferente de Bogotá; fiquei com a impressão de que é um trânsito que funciona, sabe!? Dá vontade de fugir do Brasil e morar lá, ainda mais sabendo que há um grande incentivo para empreendedores estrangeiros por parte do governo chileno, com inclusive brasileiros já espertos disso.

Todos devidamente abastecidos com produtos derivados de "lã-de-lhama" (ou seria alpaca?).

Todos devidamente abastecidos com produtos derivados de “lã-de-lhama” (ou seria alpaca?).

Os outros times do iGEM mandaram muito bem, o nível dos resultados atingidos pelas equipes realmente melhorou bastante – ainda há uma estrada levando além do horizonte que distancia os resultados que os times do hemisfério norte  e sul conseguem obter, mas isso fica pra um post futuro. Os grandes highlights latinos que precisamos fazer são:

  • Equipe UC Chile: Escolheram um tema de projeto bastante ambicioso e muito interessante, o de microcompartimentos bacterianos genéricos para realização de reações “localizadas”, assim como um vacúolo (em “plantinhas”), peroxissomo e lipossomo – daí o nome do projeto deles “whateverisisome”. Além disso, criaram também um jogo (só que não de cartas) como Human Prcatices. A wiki deles ficou muito linda, veja só.
  • Equipe colombiana Uniandes: A equipe latinoamericana mais experiente no iGEM veio com dois projetos para o Jamboree: um sensor de glucocorticóides que poderia ser um “sensor de stress” e um sistema de absorção de níquel que poderia ser usado para biorremediação. O highlight aqui é a movimentação eficiente das células do chassi que eles usaram em direção a um campo magnético relativamente fraco. A wiki deles está muito legal também, dê uma olhada. Sinceramente: eu pensei que eles seriam finalistas.
  • Equipe de Buenos Aires: Apesar de a wiki deles aparentemente não ter sido terminada a tempo, esse foi o projeto mais bem ranqueado no evento. A apresentação deles foi sensacional e envolvente. Conseguiram caracterizar otimamente os promotores sensíveis a arsênico que usaram para propor um biodetector desse contaminante na água. O highlight aqui foi a colaboração do time mexicano da TecMonterrey e o protótipo que eles proporam para um biodetector comercial.
  • Equipe mexicana de TecMonterrey: O projeto desse time era sobre a biodetecção e tratamento de câncer. Os grandes highlights são a caracterização conjunta de algumas partes para o time argentino – fazendo com que eles detectassem uma concentração absurda de arsênico em um dos rios de Monterey e fossem reconhecidos pelo governo de lá por isso – e uma Human Practices genial: além de workshops e eventos promovidos pelo grupo (que incluem um TEDx), eles traduziram um manual para auto-examinação de câncer de mama para dois mais falados dialetos indígenas no país – Otomí e Zapoteco. Muitíssimo legal!

É lógico que houveram outros resultados muito legais que estou me controlando pra não mencionar. Mas highlights são highlights e não dá pra destacar tudo senão acaba a tinta da minha marca-texto mental.

The Good Fight

Enfim. Após esse ano cheio de altos e baixos como todo bom ano deve ser, estamos satisfeitos. Apesar de não termos correspondido às expectativas pressurizantes de alguns, conseguimos fazer muito bem aquilo que é mais importante: estimular as pessoas a criarem, saírem da ordem natural da academia e quebrar as paredes dos silos que contém (sim, contém, e não contêm!) a interdisciplinariedade efetiva. E também, é claro, estimular esse tipo de iniciativa por aí, papel do synbiobrasil que foi devidamente reconhecido conversando com o juízes. E é extamente isso que estamos fazendo agora: queremos espalhar essa experiência para outros campus da USP e outras universidades, bem como em nos formalizar institucionalmente aqui no campus da capital como uma organização devidamente reconhecida.

E é isso aí. Let’s keep fighting the good fight. :)

No próximo post (que será depois de um descanso merecido de final de ano), vamos começar a contar como foi incrível evento mundial nos EUA com os “enviados especiais” (aka. penetras) que mandamos pra lá, inflitrados no time mineiro. E esperamos já poder fazer isso vestindo o site novo com esses textos!

Um jogo para acabar com preconceitos

Qual é a melhor maneira de passar uma informação pra uma pessoa!?

Como os comerciais, filmes e canais de televisão estão aí pra comprovar, o entretenimento passa muito mais pra você do que mera diversão. É com essa ideia que ficamos pensando em como fazer as pessoas entenderem os conceitos e finalidades da abordagem da Biologia Sintética. Como não perdemos tempo para arrumar uma desculpa para nos divertir, criamos durante esse ano um jogo de cartas – inspirado em elementos de MunchkinBohnanza, Magic e War – para, além de ensinar de uma maneira divertida sobre conceitos de microbiologia e biologia molecular, informar melhor as pessoas e acabar com certos preconceitos envolvendo microrganismos bioengenheirados.

E olha que legal: além de levarmos essa ideia como nossa Human Practices na competição internacional de máquinas geneticamente modificadas desse ano (e sermos bastante elogiados por esse trabalho), emplacamos primeiro lugar com o projeto na Olimpíada USP do Conhecimento!

primeiro lugar USP Conhecimento

É, senhora Sociedade, eu te disse que nossa brincadeira é uma brincadeira séria! Tão séria que esse projeto não para aqui.

Game Crafter

O jogo estará disponível para download (se você quiser imprimir aí na sua casa) ou para compra através do maravilhoso site “The Game Crafter“, que é de uma empresa que imprime e vende jogos independentes, como o nosso. Desse jeito nosso jogo vai poder sempre fazer o que ele se propõe a fazer: ser jogado!

O jogo

O jogo funciona assim: cada jogador (até 4) escolhe uma carta de personagem personagem, como por exemplo o professor Fujita:

Senhor Fujita

OBS: procure o “easter egg”.

Como dá pra ver, cada pesquisador tem uma personalidade específica e um chassi com que desenvolve seus projetos. No caso o senhor Fujita é um pesquisador que não colabora muito mas bastante competente, trabalhando com a largamente usada Escherichia coli.

O grande objetivo do jogo é construir primeiro que o seu colega um circuito gênico – afinal estamos falando de academia, minha gente! Para construir o circuito o jogador deve “criar”, acumular e trocar BioBricks, até que tenha a combinação de Biobricks necessários para completar o circuito, como por exemplo esse:

Carta Objetivo

OBS: nem todos os objetivos realmente podem ser feitos em alguns chassis.

Os Biobricks podem ser baixados com “pontos de metabolismo”, que é a representação dos recursos metabólicos e energéticos que o microrganismo tem para passar com sucesso pelo processo de transformação gênica de cada parte, a ser inserida sequencialmente na célula (no exemplo anterior há 8 BioBricks).

A dinâmica das cartas se dá quando elas ainda estão na sua mão e não foram “baixadas” no organismo. Há também (no melhor estilo Munchkin – quem já jogou sabe do que estou falando!) cartas dinâmicas usadas por um jogador em si mesmo ou em outros jogadores, como essa abaixo:

Carta dinâmica

E, por último, o último elemento do jogo é a tão temida aleatoriedade! Aquelas variáveis sem controle que sempre fazem seu experimento não sair como você queria. Um jogador no final da rodada joga um dado: dependendo do número tirado uma “carta aleatória” surge, ajudando ou prejudicando o ganho de pontos de metabolismo (que ocorre por rodada) dos chassis de cada pesquisador.

Cartas Aleatórias

Fizemos um overview do projeto num vídeo do youtube, dê uma olhada:


Quando o nosso novo site ficar pronto vamos ter um endereço especial com o jogo, por enquanto fica aqui nossa promessa de acesso aberto a esse conteúdo. :)

Acontece nos filmes, acontece na vida, acontece no Clube de Biologia Sintética

Este é mais um projeto que surgiu das reuniões do Clube de Biologia Sintética, feito por pessoas das mais diversas áreas e que se conheceram no clube. Esse é o objetivo principal do grupo: Reunir e ensinar pessoas de maneira divertida , integrar áreas, criar projetos científicos inovadores e criativos e, por fim, gerar impactos positivos na sociedade.

Você que compartilha dos nossos ideais, acompanhe nossas reuniões pessoalmente ou pelo ao vivo pelo streaming no nosso canal do youtube, ou ainda entre em contato pelo nosso email, canal do facebook e twitter!

As Incríveis Novas Reuniões do Clube de Biologia Sintética

bem vindo ao clube

É isso aí! Depois de um silêncio sepulcral no blog, uma medalha de prata no iGEM regional e mil projetos em andamento, retomamos oficialmente as reuniões do, agora “Incrível Novo Clube de Biologia Sintética”.

“Mas, Otto, porque ele agora é ‘Incrível’?”

Bem, na verdade eu não sei. Sugiro que você compareça para descobrirmos juntos. Mas eu juro de pés juntos que eu espero que seja incrível. Sabe porque? Porque vamos fazer tudo em um novo formato bem menos chato, mais participativo e… Com as transmissões por YouTube funcionando!

As reuniões terão duas partes: 20-30 minutos de uma apresentação temática pré-estabelecida e mais meia hora de reunião aberta para qualquer um levantar uma discussão, apresentar algo interessante que leu em algum lugar, divulgar uma ideia, dar notícias de projetos ou propor um novo tema para as próximas reuniões.

Nós até imprimimos cartazes lindões e espalhamos pela USP, olha só:

fotos vivi cartaz

A nossa filosofia de grupo também ficou mais definida e coesa: não, não somos um bando de alunos que fica fazendo times para o iGEM, somos um bando de alunos que forma bandos de alunos que discutem biotecnologia – e nesse processo, formamos espontaneamente equipes e grupos para diversas oportunidades (inclusive o iGEM).

Sobre o que de fato vocês planejam discutir?

Bem, até hoje discutimos projetos de bioengenharia, ou seja, envolvendo microrganismos geneticamente “engenheirados”. De novo: microrganismos, não Beagles ou ratinhos! (Até agora… Haha, BRINKS!)

Seguimos a abordagem da Biologia Sintética nisso tudo, que é tentar gerar metodologias e equipamentos mais baratos, rápidos e ainda precisos para fazer diversas coisas em biotecnologia, aplicando camadas de abstração (essa é pra vocês, exatas) para desenvolvimento de ideias. E tudo se preocupando com as questões éticas e, como costumamos chamar, de “Práticas Humanas”, envolvendo educação e informação sobre biotecnologia.

Portanto, estamos abertos a todos que querem fazer da Biologia uma ciência exata, na medida do possível – sem deixar de se preocupar em como isso impactará a sociedade.

“Eu não manjo nada de Bio. Não sei se vou aproveitar…”

Vai aproveitar sim! Somos um grupo interdisciplinar e vai ter muita gente que sabe o que você não sabe mas também você vai saber alguma coisa muito melhor do que muita gente também. Os conceitos de Biologia Molecular serão introduzidos durante os processos de discussão e nos preocuparemos que todos que não são da área possam entender – da mesma maneira que, o Marcelo (também escritor do blog), fez esse semestre um minicurso de modelagem matemática de sistemas biológicos para quem é de biológicas entender modelagem. O importante é aprender fazendo!

Quem pode participar?

Você é de exatas e quer aprender mais de biotecnologia? Pode vir!

Você é de biológicas e quer trabalhar de maneira “mais exata”? Venham aí!

Você é de humanas? Venha também pra colocar juízo e crítica nas nossas discussões!

Enfim: todos interessados podem participar! Principalmente se você acha que pode fazer mais com sua criatividade e iniciativa. Traga suas ideias, projetos e discussões!

O principal objetivo de tudo é: que seja divertido.

E também que todos aprendam nesse processo, é claro.

Quando e Onde!?

As reuniões serão todas as quartas feiras, começando nessa quarta, dia 30 de Outubro, das 18:30 às 19:30.

Tudo acontecerá, a priori, sempre na Biblioteca das Químicas, no campus da USP do Butantan, aqui:


Exibir mapa ampliado

E o resto?

Bem, ainda devemos divulgar muitas notícias (motivo pelo qual estivemos ocupados a ponto de deixar o blog paradão), dentre elas:

  • Teremos um site lindo e maravilhoso! Não seremos mais um blog que quer ser um site, mas um site que que tem um blog! (Ainda estaremos na plataforma do SBBr!)
  • Estamos discutindo oportunidades dentro da USP para maior apoio e formalização da iniciativa. Divulgaremos em breve, caso tudo dê certo.
  • Sim, fomos no iGEM regional de novo esse ano! Levamos prata outra vez, mas ficamos felicíssimos (tá, muito felizes, felicíssimos seria se fôssemos todos pra Boston também) com nosso trabalho, e principalmente, com o time brazuca da UFMG que emplacou o Brasil lá em Boston esse ano! Bão demais esse pessoal, seu!
  • Fizemos um jogo de cartas de biotecnologia envolvendo BioBricks! Ficou muito legal, deem uma olhada num preview das cartas:

pesquisador_fujita

Ainda estamos devendo um post bonitinho da experiência no iGEM deste ano, além de outros posts para ajudarem as outras iniciativas brasileiras que estão nascendo. Paciência, chegaremos lá, prometo!

Então, venham praticar uma desobediência tecnológica e criativa, pessoal! Aqui vai ter gente boa igual a você pra se divertir com ciência, empreendedorismo e interdisciplinariedade. :)

Jamboré Brasil!

Jamboré

Quem diria. A um ano atrás estávamos nós fazendo vaquinha virtual pra levar o Brasil para a competição internacional de máquinas geneticamente modificadas e hoje, ainda na luta, podemos compartilhar o fardo herdado da Unicamp de representar a ciência tupiniquim no iGEM. Que lindo isso.

Mais lindo ainda é que as equipes de Manaus, Belo Horizonte e São Paulo são amiguinhas! Numa das competições mais bizarras do mundo (o iGEM) o conceito de competição também é “distorcido”: ganha mais quem colabora mais – o “distorcido” deveria ser exatamente o contrário na ciência mundial hoje em dia, mas deixa pra lá! E é por isso que nós vamos nos reunir no primeiro encontro nacional de equipes do iGEM: para trocar experiências, fazer networking, se conhecer melhor e conversar bastante sobre coisas nerds, como Biologia Sintética, é claro. Afinal, a gente faz o que a gente ama, não é mesmo!?

Enfim! Nós das equipes do Brasil, que estamos aqui na raça, na gana, na teimosia pra fazer um Brasil e, “de tabela”, um mundo melhor, abrimos esse encontro de jovens interdisciplinares e amantes de biotecnologia para todo mundo! Sim, aqui na USP, em São Paulo! É o “Jamboré”! Porque Jamboree é “nas gringa” [fora do país], aqui é Jamboré!

Local e Data

Tudo vai acontecer neste sábado, dia 17 de Agosto, no Instituto de Química, no famigerado “Queijinho” (ou, Complexo Ana Rosa Kucinski, como foi rebatizado recentemente), sala A2. Veja o mapa aqui:

Visualizar Jamboré! em um mapa maior

Cronograma

As atividades vão ser de manhã e a tarde. Atividades infinitas!

Horário Atividade
10H – 10:30H Abertura: “Biologia Sintética, iGEM e Brasil”
10:30 – 12:00 Apresentação dos projetos brasileiros no iGEM 2013
12H – 14H Almoço
14H – 15:30H Play-teste de Jogo de Cartas sobre Biologia Sintética
15:30H – 15:50H Coffee-Break
15:50H – 17H Mesa Redonda sobre a formação das equipes do iGEM no Brasil

 

Pessoas de todas as áreas são bem vindas. Aqui interdisciplinariedade (e discussões estranhas) são nossa especialidade. Não esperamos que você saiba nada de Biologia Molecular ou modelagem matemática, para qualquer dúvida nós vamos estar ali para ajudar. Ou a piorar. Depende do ponto de vista.

O evento é aberto a todos fora e dentro da comunidade USP. Então se quiser um programa nerd de qualidade esse final de semana, venha para a Cidade Universitária!

Sequenciamento em Marte

Tem gente que jura já ter visto discos voadores e até ter entrado em contato com extraterrestres. Verdade ou não, esse é um assunto que desperta curiosidade em muitos e medo em tantos outros. Ao contrário do imaginário popular, é provável que os seres extraterrestres já tenham chegado na Terra há 4 bilhões de anos e que nós evoluimos a partir deles. É isso o que sugere uma teoria conhecida como panspermia.

Talvez não seja mais necessário esperar por alienígenas visitarem nosso planeta ou uma longa discussão sobre a veracidade dos organismos fossilizados encontrados em meteoritos para confirmar a existência de ETs. Em breve teremos acesso ao código genético de organismos marcianos, de acordo com a proposta de dois cientistas, Craig Venter e Jonathan Rothberg. Ambos estão em uma corrida, embora não declarada oficialmente, para sequenciar o DNA de possíveis formas de vida que existam ou existiram em Marte. Por isso, eles querem uma carona até o planeta vermelho para sequenciar possíveis formas de vida que possam encontrar por lá.

VenterA carona não é para eles, mas para o sequenciador que pretendem enviar. Venter está confiante que
encontrará formas de vida que contenham DNA em Marte, como afirmou em uma conferência da Wired Health no ano passado, em Nova York. Sua equipe está desenvolvendo e testando o que ele chama de “teletransporte biológico”. Um robô que será enviado para Marte capaz sequenciar o DNA encontrado no local, mesmo que seja de uma única célula, e transmitir a sequência do organismo extraterrestre para um computador aqui na Terra. De acordo com ele, testes já estão sendo feitos no deserto de Mojave, onde cientistas simulam as condições de exploração do espaço. Com o DNA digitalizado será possível  sintetizá-lo, injetá-lo em uma célula universal receptora e dar vida a um ET. A entrevista completa sobre esse assunto pode ser assistida aqui (11:00).

 

Ion Torrent

Correndo em outra frente está Jonathan Rothberg, fundador da Ion Torrent, em um projeto financiado     pela NASA chamado SET-G (The Search for Extra-terrestrial Genomes) também pretende sequenciar DNA no planeta vermelho. Para isso será necessário reduzir o tamanho de seu sequenciador de grande sucesso, o Ion Personal Genome Machine, de trinta para apenas três quilos, viabilizando a viagem de milhões de quilômetros.

Mas por que não trazer uma amostra de Marte? Tessi Kanavarioti, químico envolvido no estudo de pedras que vieram da lua na década de 70, garante: “Devido a possibilidade de contaminação, ninguém iria acreditar em você”. Foi o que aconteceu em 1971, quando astronautas da Apollo 12 trouxeram uma câmera de TV que ficou três anos na lua. Nela foi encontrada uma única bactéria Streptococcus mitis. Muitos disseram se tratar de uma contaminação, embora fosse apenas uma única bactéria. O micro-organismo estava dormente e ganhou vida novamente na Terra. Além da contaminação, o sequenciamento em Marte reduziria o tempo para obter essa amostra, caso ela fosse enviada para ser analisada por aqui.

Mas este é um projeto de alto risco. As moléculas de DNA possuem uma meia-vida de 521 anos (tempo que leva para metade das ligações fosfodiéster se romperem), portanto temos que acreditar que exista vida agora em Marte, ou organismos mortos há menos de 1,5 milhões de anos, caso contrário os fragmentos encontrados seriam muito pequenos e não trariam informações úteis. Além disso, nada garante que as formas de vida que possam existir por lá tenham os mesmos componentes do nosso DNA.

O espaço parece um local improvável de abrigar formas de vida como conhecemos, seja por conta da baixa temperatura, pouco oxigênio ou elevada radiação. Mesmo sem foguetes podemos encontrar organismos que vivem em condições que não consideramos favoráveis. Esses organismos são os extremófilos, ou seja, eles adoram condições extremas de pH, salinidade, temperatura ou radiação. Um caso interessante é a bactéria Deinococcus radiodurans, encontrada vivendo dentro de reatores nucleares. É provável que esses sejam os tipos de organismos que possamos encontrar em outros planetas.

MarteAlém de micro-organismos que conseguem sobreviver em condições que consideramos extremas, novas
evidências obtidas pelo robô Curiosity da NASA sugerem que o planeta já foi habitável. A análise de uma rocha sedimentar mostrou a presença de enxofre, nitrogênio, hidrogênio, oxigênio, fósforo e carbono, o que aumenta as chances de um possível sequenciamento dar certo.

Caso seja encontrado DNA, teremos mais evidências para sustentar a hipótese de que a vida não teve origem aqui na Terra e que ela pode ter evoluído de forma diferente em outros planetas. Uma próxima viagem para Marte está planejada pela NASA para 2018, mas nem Venter nem Rothberg tem lugar garantido ainda. O que torna a corrida ainda mais emocionante.

 

Referências:

SynbioBrasil na Campus Party 2013 e no Grok Podcast!

Autores Colaboradores: Cauã Westmann e João Molino

No dia 29 de janeiro fomos convidados para participar do evento Campus Party, no Parque Anhembi, SP, “o maior acontecimento tecnológico do mundo” segundo o site (discutiremos isso mais tarde…)! Criada há 16 anos na Espanha, ela atrai anualmente geeks, nerds, empreendedores, gamers, cientistas e muitos outros grupos criativos que se reúnem para acompanhar centenas de atividades sobre Inovação, Ciência, Cultura e Entretenimento Digital. O evento tem duração de 5 dias e um espaço para acampamento que reuniu cerca de 8.000 “campuseiros” em barracas.

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Mesa com o Carlos Hotta e o Mateus Lopes na Campus Party – as pessoas por trás do começo do SynbioBrasil.

Nosso grupo foi convidado para participar de uma apresentação na sessão da Galileu (sim, a mesma da revista!), apresentando a Biologia Sintética de forma sucinta e comparando-a com alguns aspectos operacionais da computação, buscando aproximar o público com a área. Os palestrantes foram o professor doutor da USP Carlos Hotta (IQ-USP) e o PhD em biotecnologia Mateus Schreiner Garcez Lopes (Brasken), dois grandes ponta de lança da Biologia Sintética no Brasil que fizeram um ótimo trabalho!
Bom, a apresentação ocorreu somente às 15h45min e como chegamos bem cedo, tivemos tempo suficiente para passear por muitos stands e apresentações no local. Grandes empresas patrocinaram o evento e marcaram sua presença por ali como Microsoft, Intel, IBM, Nvidia, Petrobrás, Vivo, Sebrae entre outras. Vimos centenas de computadores tunados, temáticos (veja a foto da CPU mafiosa) e com configurações de hardware extraordinariamente potentes; impressoras 3D e alas inteiras dedicadas a gamers. Entretanto, apesar dos 76 mil metros quadrados de área disponível do Parque Anhembi e do grande montante de investimentos envolvidos, o evento deixou muito a desejar…

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Não, não é uma máquina de doces do Scarface. É um CPU.

Primeira grande pisada de bola: não havia uma rede de Wi-fi livre! É difícil de acreditar que um evento voltado para inovação e tecnologia não forneça conexões sem fio abertas. Pois bem, só estavam disponibilizados cabos para conectar o computador à rede, mas  em uma era na qual tablets e outros portáteis são cada vez mais comuns, a ausência do Wi-fi prejudicou bastante nossas atividade e, principalmente, cobertura do evento! O Synbio Brasil que não pôde twittar nada durante o evento em decorrência disso. #chateado

Segundo, o espaço foi subutilizado. Grandes áreas eram destinadas a computadores que ficaram vazios na maior parte do tempo ou a grandes telões que mostravam apenas as expressões faciais de jogadores que competiam no evento. Além disso, muitos dos stands apresentavam pouquíssimo conteúdo, ocupando seu espaço com arcades, video-games, pinballs e máquinas de pegar bonequinhos de pelúcia. Até um enorme espaço reservado para um sorteio de automóvel havia ali.
Por último, houve certa desorganização operacional, principalmente no que tange à mobilidade do público dentro do Parque. Havia uma divisória entre os setores que apresentava seguranças e detectores de metais totalmente necessários, mas com apenas uma passagem estreita para quem ia e vinha em sentidos opostos, gerando grandes filas desnecessárias.

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Pedro #chatiado por causa do wi-fi e de alguns estandes bobinhos. #GrumpyPedro

É claro que houve várias atividades legais, como a palestra do 2° homem a pisar na lua, o ex-astronauta Edwin Buzz Aldrin,  e outros eventos com temas diversos sobre tecnologia, inovação e empreendedorismo e tudo isso foi muito válido. Muitas pessoas levaram suas ideias, produtos, computadores tunados, monitores triplos, jogos e programas e se beneficiaram muito da troca de experiências com os outros participantes. Ponto positivo novamente. Além disso, é importante ressaltar que ficamos apenas um dia no local e, por isso, opinamos sobre o que vimos apenas neste período de tempo, não conseguindo fazer um review sobre o evento como um todo.

O grande ponto forte da Campus Party desse ano foi promover o contato de milhares de pessoas para trocarem informações e experiências sobre os mais diversos assuntos e esse é um caminho importante para o desenvolvimento educacional, cultural e tecnológico do país. No entanto, senti que esse diálogo tão enriquecedor foi bastante fraco quanto à relação entre o público e às empresas presentes.

Faltou algum elemento de coesão… A ideia de que os participantes seriam atraídos apenas por brindes e entretenimento eletrônico foi um grande equívoco. Lá não estavam consumidores da velha definição capitalista, mas sim, felizmente, consumidores de ideias, pessoas inquisitivas e cheias de novas perspectivas. E para atender às suas demandas a logística claramente precisa se atualizar. Mas palma, palma, não criemos caniço (Chapolin et al, 1973)! Não há evento melhor do que a Campus Party para promover essa atualização do sistema!

Desse modo, a experiência foi muito válida e esperamos estar lá novamente em 2014 com muitas novidades para ver e mostrar!

EDIT: Cheque aqui o vídeo da palestra no evento (Obrigado pelo link Mariana Fioravanti!):

GrokPodcast

grok

Recentemente, também, eu, Pedro Medeiros, e Otto Heringer pudemos ter a chance de participar do Grok Podcast. A página, sob comando de Carlos Brando e Rafael Rosa Fu, traz podcasts relacionados a tecnologia, principalmente tecnologia da informação, com podcasts nos quais profissionais explicam e discutem um determinado tópico de sua especialidade em uma série de episódios.

O termo Grok tem um significa curioso. De acordo com a própria página ele é proveniente do livro “Um estranho em uma terra estranha”, de Robert Heinlein, e que dizer “Entender algo tão completa e profundamente que o observador e o objeto observado se tornam um só”, com certeza uma sensação da qual nós, estudiosos apaixonados de um tema, adoramos estar próximos(e um termo que, a partir de agora, passo a adotar)!

Tomei notícia do GrokPodcast ainda em meados de 2012, quando pesquisava assuntos relacionados ao Arduino e, por acaso, noticiei um capítulo cujo título era “Singularidade e Biologia Sintética”, na qual dois entusiastas conversavam sobre o tema. Entrei em contato e, depois de algum tempo e algum esforço técnico, gravamos os episódios.

Estas foram mais duas ações com o objetivo de divulgar e informar, gerando material de qualidade (assim espero, haha) em língua portuguesa, tarefa na qual nós do SynbioBrasil já nos dedicamos.

Abaixo vai o link do primeiro episódio do nosso podcast!

SynbioBrasil no GrokPodcast Parte 1!

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