Experiência em Biologia Sintética – Monique Gasparoto

Entrevista feita por Mira Melke.

A Biologia Sintética é extremamente motivadora. Para provar isso e para mostrar o quão importante e distinta pode ser uma experiência em Biologia Sintética acima do equador convidei uma amiga, companheira dos tempo de Biomol (Ciências Físicas e Biomoleculares) para escrever um pouquinho para a gente. 

Quem fala agora é a Monique:

Monique

Biologia sintética: impossível não se apaixonar!

Minha história com a Biologia Sintética começou como toda história de amor, umas paquerinhas para cá, um google search para lá, mas nada muito sério. A primeira vez que ouvi falar da área foi em 2009, quando nem havia descrições em português. O amor adormeceu enquanto eu me desdobrava para ser aprovada em todas as disciplinas do curso de Ciências Físicas e Biomoleculares da USP de São Carlos, do qual atualmente sou aluna do último ano. Envolvi-me em outra área de pesquisa, o mundo continuou a andar, mas quando eu menos esperava fui me reencontrar com minha paixonite dos tempos de caloura.

Como bolsista do programa Ciências sem Fronteiras, passei um ano na Boston University e além da incrível experiência de intercâmbio, tive a oportunidade de trabalhar no laboratório do professor Doug Densmore (CIDAR) e fazer parte do time do iGEM da Boston University. Eu não poderia sonhar em um lugar mais incrível para me aproximar da Synbio: estar em Boston onde as primeiras bases da área foram lançadas, fazer pesquisa em um laboratório exclusivamente de Biologia Sintética – em que todo mundo tem o site do Registry nos favoritos(!), assistir a palestras e seminários dos pesquisadores referência da área, como o Jim Collins, com quem dividíamos espaço de laboratório , visitar o Headquarters do iGEM e muitos outros aspectos me fizeram ter a certeza de que a Synbio veio para ficar não só na minha vida, mas certamente na de todos os que a conhecem.

O projeto que desenvolvemos para a competição trabalhava os três pilares do iGEM: construção, caracterização e compartilhamento das informações do Registry. Para isso introduzimos na competição o método de Clonagem Modular (MoClo) descrita por Weber et al, propusemos um protocolo de caracterização padrão para circuitos com proteínas fluorescentes usando citometria de fluxo e esboçamos uma página comum a ser usada no Registry em que as  informação sobre as partes poderiam ser geradas automaticamente a partir do Clotho, uma plataforma para Biologia Sintética desenvolvida pelo meu orientador, Doug Densmore.  Mais detalhes vocês podem conferir na nossa Wiki.

Foi um período de aprendizado intenso, porque era a primeira vez que o Densmore Lab apoiava um time de WetLab, a tradição dos anos anteriores era o time de software. Éramos dois alunos de graduação orientados por três alunos de doutorado e uma pós-doc, e nunca imaginei participar de um ambiente tão colaborativo e estimulante. É claro que parte disso é devido à excelente estrutura do laboratório e às facilidades dos meios de pesquisa, quem não ficaria feliz e contente com sequenciamentos de DNA que ficam prontos no mesmo dia e enzimas que chegam ao laboratório em no máximo 48h após a encomenda!? Mas o diferencial dessa experiência veio da oportunidade de vivenciar um ambiente de apaixonados por Biologia Sintética e perceber como eles desenvolvem suas pesquisas: com muita competência, muito estudo e muita motivação!

O que mais me cativa nessa área da ciência que agrega à biologia molecular conceitos e ferramentas da engenharia é que tão importante quanto o conhecimento técnico, é a inovação e a criatividade. Características que eu pude testemunhar de perto em todos aqueles que participaram do iGEM, e que ficaram ainda mais nítidas quando na fase final da competição em Boston, times do mundo inteiro, desde do Leste Asiático até a América do Sul se reuniram para sonhar, discutir e compartilhar suas propostas para tornar o mundo melhor, “one part at a time”.

Talvez não haja outro grupo de (malucos) cientistas que acredite tanto que seus projetos e conhecimentos podem mudar o mundo. Aí está o brilho da Synbio, que uniu pesquisadores de fronteira que não queriam mais ficar confinados às suas especialidades, mas decidiram sair de sua zona de conforto e ousar e empreender em grupos multidisciplinares.  A ousadia desses biólogos sintéticos é tão grande que são capazes de investir cifrões de patrocínio e meses de trabalho em uma competição em que o grande prêmio, aos olhos dos mais céticos, é somente um BioBrick gigante. É como dizem por aí, a biologia sintética tem razões que a própria razão desconhece.

iGEM 2012 Latin America: Estivemos Lá!

É verdade que estivemos lá mesmo. Pode acreditar!

USP &Unesp iGEM 2012 team

USP &Unesp iGEM 2012 team

Esse ano foi a primeira vez que houve um evento genuinamente da América Latina. A primeira divisão da competição em Jamborees regionais aconteceu no ano passado, durante a segunda participação brasileira pela Unicamp, mas as regionais para os latinos foram realizadas em Indianápoles, nos EUA.

Se você criar uma conta no Registry of parts, é possível ter acesso ao fórum onde foi discutida onde seria a sede do evento regional na América Latina em 2012. O Brasil até se ofereceu na época através das meninas do time da Unicamp de 2011, mas um time Panamenho e Colombiano já chegaram “com tudo”, apresentando propostas para tornar suas universidades sede do evento juntamente com uma análise do transporte e hotelaria da região.

Bogotá

Foi meio peculiar a sensação de explicar para as pessoas que encontrávamos na viagem que estávamos indo para a fase regional da “competição internacional de máquinas geneticamente modificadas”. Mas mais peculiar ainda foi a impressão de Bogotá: uma metrópole pouco vertical, com ônibus engraçados, extremamente militarizada e com supermercados com produtos bem americanos (coisas grandes). Ah! E tem mais uma coisa que fomos perceber só depois de algum tempo: como motoristas colombianos curtem uma buzina!

Em Bogotá quase todos os ônibus têm uma cara bem maluca.

Em Bogotá quase todos os ônibus têm uma cara bem maluca.

Acreditem ou não, o sistema de ônibus de Bogotá é inspirado no de Curitiba. A grande diferença é que em Curitiba aparentemente o negócio funciona, em Bogotá não – fiquei com saudade dos ônibus e metrôs de São Paulo (menos da estação praça da Sé/Luz em horário de pico).

Fomos o único time a não ficar no hotel recomendado pelos organizadores. Esse hotel cuidaria do nosso transporte até à Universidade dos Andes, onde o evento aconteceu. Portanto, para eviar ágio dos taxistas por causa da nossa cara de turista, usamos o sistema de ônibus inspirado no análogo curitibano, o Transmilênio. Só conseguimos sobreviver por lá graças a nossa líder de logística e tradutora Macarena – a chilena mais brasileira do iGEM.

Inscrição

O evento foi sediado na Univerdidade dos Andes, uma universidade particular com uma infra-estrutura sensacional (em alguns quesitos ganhava de “lavada” na USP), sendo uma das maiores universidades Colombianas.

U de Andes - terraço ecológico

Terraço ecológico da Universidade dos Andes. A infra-estrutura de lá é sensacional – só não é de graça!

Antes do evento em si, tínhamos que fazer o check in da inscrição para ganhar os cacarecos tradicionais de congressos. Foi o nosso primeiro contato com os outros times e também quando caiu a ficha de muita gente: “caramba, é o iGEM!”.

O pessoal do nosso time fez me sentir meio POP por me dizerem que haviam duas pessoas me procurando lá já de cara. Minha reação mental habitual já engatilhou um “Não fui eu!”, mas descobri que se tratava da querida Meagan Lizarazzo (organização do MIT) falando sobre minha inscrição que ainda não havia sido paga e do professor de Eng. Genética da Federal de Manaus, prof. Carlos Nunes, com quem trocava emails há tempos sobre Biologia Sintética. O prof. Carlos Nunes acabou sendo o nosso “orientador postiço” lá. Ele deu um ótimo apoio psicológico e acadêmico durante todo o evento. Conversamos sobre projetos, ideias e principalmente sobre o futuro time da federal de Manaus no iGEM de 2013! É realmente uma honra enorme poder ter feito parte do estímulo para o nascimento dessa nova iniciativa brasileira na competição. 🙂

Times Participantes

A regional latina é a menor das regionais. Nesse ano, apenas 13 times da região centro-sul (incuindo o méxico) da América se inscreveram na competição. Em comparação com o resto do mundo, houveram 60 times norte-americanos, 51 times asiáticos e 49 times europeus. A maioria dos times latinos era mexicano: 6 times; seguindo o retrospecto de tradição desse país no iGEM, um dos primeiros da América Latina a fazer parte de um dos eventos. Esse ano foi o de estréia de outros dois países na cometição também: Chile (que chegou “metendo-o-pé-na-porta” no iGEM) e Argentina.

Após a inscrição, nos disponibilizaram uma sala e pizzas para treinarmos nossa apresentação. Ainda estávamos treinando  para falar tudo no tempo de 20 minutos de apresentação que taríamos – nos treinos ainda estávamos estourando uns 5 minutos. Nesse momento o Carlos sacou seu celular e fez um pequeno registro do momento – quando ainda estávamos decidindo como íamos dividir as tarefas e ensaiar a apresentação.

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Diferenças Culturais

Foi muito interessante observar o quanto nós éramos culturalmente “isolados” do resto dos times participantes. Víamos uma integração cultural muito grande entre os outros países da América Latina. Além do fato de falarem a mesma língua, eles compartilhavam gostos musicais parecidos e habilidades que nós brasileiros não temos, como dançar mambo e todos aqueles gêneros musicais tipicamente estereotipados como “latinos”, isso sem falar no “fenótipo médio” deles: nós tínhamos muita “cara de gringo” comparado com eles. Talvez o único outro time que compartilhava uma boa diferença cultural com os amigos andino-caribenhos foi o dos argentinos – com também “cara de gringo” que não manja dos mambos.

Conversei bastante com o time panamenho, um da universidade de Monterrey e com o time argentino. Aliás, o time argentino tinha um projeto (veja aqui, na wiki deles) com a mesma aplicabilidade que o nosso de Redes de Memória Associativa. Basicamente o nosso projeto era algo lindo e abrangente na teoria mas ambicioso demais na prática, o deles ela lindo e factível na prática, mas limitado na teoria (e portanto com uma abrangência de aplicabilidade menor).

Os abstracts que recebemos de todos os projetos do evento podem ser baixados aqui.

Apresentações que Assistimos

As apresentações dos trabalhos foram divididas em duas salas com duas comissões julgadoras diferentes, fomos os terceiros a apresentar (veja o cronograma do evento).

UANL Mty-Mexico

A primeira apresentação foi de um dos times mexicanos. Foi a grande “injustiça” do iGEM regional. Eles vieram com um projeto lindo e extremamente completo, mas não puderam medalhar porque um de seus instructors não preencheu corretamente os formulários online – segundo o que os próprios membros do time mexicano nos disseram, ao encontrá-los no aeroporto. É daqui que vem uma das “coisas que aprendemos” que listei no post anterior. Se eu tivesse feito parte desse time estaria chorando lágrimas de sangue.

Foto da UANL apresentando sob nossa perspectiva.

Foto da UANL apresentando sob nossa perspectiva.

Apesar da ideia do projeto não ser inédita, eles criaram um detector de arsênico com um design muito inteligente (para os irônicos de plantão: isso não é um trocadilho), indo além do simples sensor feito em 2006 pelo time de Edinburgo. Eles criram um sistema de segregação do arsênico com uma metaloproteína humana (rhMT) bem melhor que o time de Edinburgo de 2006 (que usava o fator de transcrição ArsR), pois a rhMT se liga a seis moléculas de arsênico, enquanto o ArsR se liga apenas a uma. Otimizaram também a internalização de arsênico pelas células expressando a porina GlpF, que além de facilitar o transporte de glicerol (qualidade por qual é mais conhecida), também importa arsênico (e antimônio! Mas isso não vem ao caso). E para coroar (o que eu acho que foi o mais interessante),  eles criaram um sistema de recovery das bactérias com o arsênico captado: expressaram a proteína ribossomal L2 nas membranas das E.coli, essa proteína se adere fortemente à superfícies de sílica; assim, as bactérias poderiam ser retiradas do meio por beads de sílica ou qualquer outra coisa de mesmo material! Vale a pena dar uma olhada na wiki deles (que aliás, está completíssima e muito bonita) para também saber mais dos sistemas de expressão de proteínas de membrana. E só para finalizar, eles ainda fizeram uma Human Practices “monstruosa”: criaram workshops de Biologia Sintética e Modelagem de Sistemas Biológicos, deram conferências, organizaram palestras, foram a umas 5 High Schools, criaram um evento que uniu outros times do iGEM, chamado “Synthetic Rally“;  criaram outro evento chamado “Túnel da Biologia Sintética“… Enfim: fizeram tudo e “um pouco mais” que podiam fazer em Human Practices. Deu dó eles não terem levado medalha por causa de uma bobeira – com certeza eles iriam para Boston e se dariam muito bem por lá.

Panama INDICASAT

O projeto deles tinha uma aplicação importante, mas que também já não era tão novidade assim no iGEM: em 2007 o time Southern Utah fez exatamente a mesma coisa e ainda levou ouro!

Apresentação das simpáticas meninas panamenhas.

Apresentação de uma das simpáticas meninas panamenhas.

O desenvolvimento de um sensor rápido, barato e não-tóxico de cianeto é bem interessante para detecção desse veneno. Aparentemente eles não conseguiram chegar a resultados que pudessem ir além de acrescentar informações às partes já existentes no Registry of Parts. Eles mostraram todos seus resultados na apresentação, uma vez que a wiki deles não tem informação nenhuma sobre os resultados do projeto. Levaram bronze!

Tec-Monterrey

O Instituto Tecnológico de Monterrey já tem tradição no iGEM. Esse ano veio com dois times, os quais conseguimos assistir ambas as apresentações. O primeiro que assistimos – o Tec-Monterrey EKAM – não veio com muitas coisas novas, além de ter uma wiki e apresentação um pouco “quadradinhas” demais, meio enroladas, sem ir muito direto ao ponto (bem diferente do time da UANL). A grande ideia do projeto desse time é basicamente produzir terpenóides em levedura, aproveitando a via do Mevalonato existente em Pichia pastoris (uma espécie de levedura), que produz os precursores necessários para a síntese dos terpenóides, veja a wiki desse time aqui. Ganharam silver medal!

Tec Monterrey wiki image

Wiki do time Tec-Monterrey (e não do Tec-Monterrey EKAM!).

O outro time de Monterrey foi bem mais interessante. Apesar de terem atrasado muito na apresentação e precisarem dar um sprint no final para não estourarem o tempo, o projeto deles foi muito interessante. Mesmo tendo sido em parte outro “repost” no iGEM – o time de Yale em 2011 trabalhou com a mesma coisa. Assim como nós, eles levaram dois projetos diferentes. O “repost” em questão é a tentativa de produção de uma linhagem de E.coli que resista à vários ciclos de congelamento (usando a mesma proteína usada pelo time de Yale), já o projeto original foi a produção de vários alérgenos em levedura para serem extraídos e serem usados como um kit de detecção de alergias. O sangue seria pingado em uma superfície com os alérgenos e em resposta haveria fluorescência verde caso haja resposta alérgica – feito através de uma GFP fusionada ao alérgeno. Legal né!? Dê uma checada na wiki deles aqui. Assim como nós, levaram classificação de prata.

Mas o mais legal mesmo foi poder conhecer a Anita Sifuentes, uma mexicana super simpática que ficou responsável pelo design da wiki do time de Monterrey (o segundo mencionado). Ano que vem ela estará aqui no Brasil e esperamos poder trabalhar com ela! (Tomara que sim!)

No próximo post vou contar um pouco de como foi nossa apresentação e falar dos dois outros times que assistimos depois de apresentarmos. Os vídeos, apresentações e pôsteres da fase regional ainda não estão online, mas os fase mundial já estão. Você pode dar uma checada neles na página do evento!