(Foto:
MCTI/reprodução)
O
novo acelerador de elétrons brasileiro, o Sirius, do Centro Nacional de
Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), realizou os primeiros
experimentos em uma de suas linhas de luz na semana passada. A primeira
estação de pesquisa a entrar em funcionamento é capaz de revelar
detalhes da estrutura de moléculas biológicas, como proteínas virais.
Esses primeiros experimentos fazem parte de um esforço do centro para
disponibilizar uma ferramenta de ponta à comunidade científica
brasileira dedicada a pesquisas com o novo coronavírus.Nessas análises
iniciais, pesquisadores do CNPEM observaram cristais de uma proteína do
coronavírus imprescindível para o ciclo de vida do vírus. Os primeiros
resultados revelam detalhes da estrutura dessa proteína, importantes
para compreender a biologia do vírus e apoiar pesquisas que buscam novos
medicamentos para a Covid-19.A primeira estação de
pesquisa a entrar em funcionamento no Sirius é a linha de luz Manacá,
dedicada a cristalografia de proteínas. Usando a difração de raios X
esta linha de luz é capaz de revelar a posição de cada um dos átomos que
compõem a proteína estudada, o que auxilia os pesquisadores a
investigar a sua ação no organismo e sua interação com moléculas que têm
potencial para o desenvolvimento de fármacos.O início dos
experimentos nas instalações do Sirius envolve um minucioso processo de
testes, no qual milhares de parâmetros são avaliados para garantir a
geração de dados precisos.“Para constatar que a
estação de pesquisa está dentro dos parâmetros projetados, gerando
resultados confiáveis, resolvemos primeiramente a estrutura de proteínas
bem conhecidas, como lisozima – uma molécula presente na nossa lágrima e
saliva. Reproduzimos as medidas esperadas para essas amostras-padrão e,
então, ao verificarmos a boa performance da máquina, seguimos para a
coleta de dados de experimentos reais, com cristais de proteínas do
Sars-CoV-2”, explica Ana Carolina Zeri, pesquisadora que coordena a
primeira estação de pesquisa a entrar em operação.
Os primeiros experimentos
A amostra analisada nos primeiros experimentos no
Sirius foi a proteína 3CL do novo coronavírus. Produzida e cristalizada
no Laboratório Nacional de Biocências (LNBio), do CNPEM, a 3CL participa
do processo de replicação do vírus dentro do organismo durante a
infecção. “Inicialmente, reproduzimos a estrutura de uma proteína já
conhecida para testar os resultados gerados pela Manacá. Com a obtenção
de dados confiáveis e competitivos, vamos aprofundar os estudos em
biologia molecular e estrutural que integram nossa força-tarefa contra o
vírus.
"Temos vários grupos de pesquisadores mobilizados
para investigar os mecanismos moleculares relacionados à atividade dessa
proteína, buscar inibidores de sua atividade, estudar outras proteínas
virais, gerar conhecimentos que podem apoiar o desenvolvimento de
medicamentos contra a doença”, detalha Kleber Franchini, Diretor do
Laboratório Nacional de Biociências (LNBio).
Abertura em caráter excepcional à comunidade científica
“Além do nosso compromisso com a agenda pública de
pesquisas com o Sars-CoV-2, coordenada pelo MCTI, o início da operação
da Manacá vai beneficiar a comunidade científica de todo o País.
Pesquisadores dedicados a estudar os detalhes moleculares relacionados à
doença poderão submeter, a partir da próxima semana, propostas de
pesquisa para utilizar essa linha de luz”, anuncia Mateus Cardoso, Chefe
da Divisão de Materiais Moles e Biológicos do Laboratório Nacional de
Luz Síncrotron (LNLS) do CNPEM.
Para utilizar o Sirius, as propostas de pesquisa da
comunidade científica passarão por uma avaliação técnica dos
especialistas do LNLS. “Neste momento, consideramos que a máquina está
em fase de comissionamento científico, realizando experimentos ainda em
condições que impõem algumas limitações. Entretanto, em resposta à crise
causada pela Covid-19, optamos por disponibilizar antecipadamente essa
ferramenta aos pesquisadores que já têm familiaridade com experimentos
de cristalografia de proteínas, para que eles possam avançar no
entendimento molecular do vírus”, pondera o Diretor do LNLS, Harry
Westfahl Jr.
Dentre as 13 estações de pesquisa do Sirius previstas
para a 1ª fase do projeto, duas delas tiveram as montagens priorizadas,
desde o início da pandemia, por permitirem estudos sobre o vírus e sua
interação com células humanas. Além da Manacá, a equipe do projeto corre
contra o tempo para entregar, ainda nos próximos meses, a linha de luz
Cateretê, voltada a técnicas de Espalhamento Coerente de Raios X, onde
será possível produzir imagens celulares tridimensionais de alta
resolução.
José Roque, diretor-geral do CNPEM e do projeto
Sirius, destaca que, em resposta à uma situação emergencial, a
comunidade científica está sendo chamada a apresentar suas propostas de
pesquisa em Sars-CoV-2. “Começamos a oferecer condições de pesquisa
inéditas para os pesquisadores do País. Neste momento, em que se fala
tanto da importância da ciência e tecnologia para a solução de
problemas, estamos diante de uma máquina avançada, projetada por
brasileiros e construída em parceria com a indústria nacional. Espero
que, cada vez mais, todos os setores da sociedade reconheçam a
importância da ciência para a solução dos nossos problemas e as
capacidades que temos no País”, conclui.
Saiba mais sobre o SiriusProjetado e construído por brasileiros, o Sirius é
uma das fontes de luz síncrotron mais avançadas do mundo. Este grande
equipamento científico possui em seu núcleo um acelerador de elétrons de
última geração, que gera um tipo de luz capaz de revelar a
microestrutura de materiais orgânicos e inorgânicos. Essas análises são
realizadas em estações de pesquisa, chamadas linhas de luz. O Sirius irá
comportar diversas linhas de luz, otimizadas para experimentos
diversos, e que funcionarão de forma independente entre si, permitindo
que diversos grupos de pesquisadores trabalhem simultaneamente, em
diferentes pesquisas nas mais diversas áreas, como saúde, energia, novos
materiais, meio ambiente, dentre outras.As diferentes técnicas experimentais disponíveis nas
linhas de luz do Sirius permitirão observar aspectos microscópicos dos
materiais, como os átomos e moléculas que os constituem, seus estados
químicos e sua organização espacial, além de acompanhar a evolução no
tempo de processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem em frações
de segundo. Em uma linha de luz é possível acompanhar também como essas
características microscópicas são alteradas quando o material é
submetido a diversas condições, como temperaturas elevadas, tensão
mecânica, pressão, campos elétricos ou magnéticos, ambientes corrosivos,
entre outras. Essa capacidade é uma das principais vantagens das fontes
de luz síncrotron, quando comparadas a outras técnicas experimentais de
alta resolução.As linhas de luz do Sirius são instrumentos
científicos avançados, projetados para solucionar problemas em áreas
estratégicas para o desenvolvimento do País. Inicialmente, um conjunto
de 13 linhas de luz foi planejado para cobrir uma grande variedade de
programas científicos. Ao todo, Sirius poderá abrigar até 38 linhas de
luz.Informações: MCTI
Post: G. Gomes
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