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Cientistas correm contra o tempo para usar superlaboratório Sirius no combate ao novo coronavírus

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A pandemia da Covid-19 faz cientistas correrem contra o tempo para usar o Sirius, superlaboratório de luz síncrotron de 4ª geração instalado em Campinas (SP), no combate ao novo coronavírus. Há expectativa que as linhas de pesquisa que tiveram suas montagens priorizadas ofereçam à ciência mundial imagens inéditas das interações entre vírus e células humanas permitindo, assim, maior entendimento sobre o Sars-Cov-2 e como enfrentá-lo.

“Não entendemos 100% como funciona o vírus, e descobrir os detalhes finos de como tudo acontece vai ajudar a desenvolver ferramentas adequadas para combatê-lo”, explica a pesquisadora Daniela Trivella.

Localizado no Centro Nacional de Pesquisa em Energias e Materiais (CNPEM), o Sirius foi concebido para analisar diferentes materiais em escalas de átomos e moléculas. Cada uma das 13 linhas de luz previstas na 1ª fase do projeto possui uma função e capacidade diferente, e duas delas tiveram as montagens priorizadas, uma vez que podem contribuir com o atual momento. A expectativa é que as duas tenham feixes de luz ainda neste primeiro semestre. [veja mais abaixo]

Linhas que tiveram a montagem priorizada

  • Cateretê: linha de luz com aplicação de técnicas de Espalhamento de Raios X, capaz de produzir imagens celulares únicas no mundo. Na prática, os cientistas conseguiriam, pela primeira vez, ver e resolver todos os processos biológicos que ocorrem em única célula. Em funcionamento, a expectativa é de mostrar como o vírus se comporta dentro da célula.
  • Manacá: linha de luz será dedicada a técnicas de Cristalografia de Proteínas por Raios X. Na prática, pode ajudar cientistas a encontrar ou melhorar um fármaco capaz de inibir ou agir frente ao novo coronavírus. Em funcionamento, a estação poderia, por exemplo, contribuir no trabalho do CNPEM de reposicionamento de moléculas de remédios já conhecidos para encontrar substâncias eficientes no combate ao Sars-Cov-2.

2 de 10 Pesquisadores do CNPEM esperam inciar os testes e ajustes das duas primeiras linhas de luz do Sirius ainda no primeiro semestre de 2020 — Foto: Cristiane Duarte/CNPEM

Pesquisadores do CNPEM esperam inciar os testes e ajustes das duas primeiras linhas de luz do Sirius ainda no primeiro semestre de 2020 — Foto: Cristiane Duarte/CNPEM

“Estávamos com várias linhas andando em paralelo, como a Mogno, Ema e Carnaúba, mas por razões óbvias optamos por priorizar essas duas. A Cateretê usa uma técnica que já existe, mas de uma dimensão que nunca foi feita em lugar nenhum do mundo. É uma das grandes promessas. Hoje, se conseguíssemos fazer imagens de forma rotineira, estaria ajudando”, explica Mateus Borba Cardoso.

Segundo o pesquisador, a diferença da estrutura em montagem no Sirius é a capacidade de entender toda o processo causado pelo vírus dentro da célula humana em uma só imagem.

“Algumas linhas do mundo conseguem olhar apenas uma parte. Vamos ser a primeira do mundo capaz de colocar toda a célula no campo de visão, e podendo distinguir organelas, espaços intercelulares. Processos biológicos, por serem complexos, não acontecem da mesma forma em toda célula. O que acontece é que hoje tem imagem de uma fatia, e ela não representa a biologia”, defende.

3 de 10 Cateretê: linha que pode ajudar a explicar como o Sars-Cov-2 age dentro da célula humana está em fase avançada de montagem no Sirius, em Campinas (SP) — Foto: Cristiane Duarte/CNPEM

Cateretê: linha que pode ajudar a explicar como o Sars-Cov-2 age dentro da célula humana está em fase avançada de montagem no Sirius, em Campinas (SP) — Foto: Cristiane Duarte/CNPEM

Feixes neste primeiro semestre

Chefe da Divisão de Materiais Moles e Biológicos do LNLS (Laboratório Nacional de Luz Síncrotron) do CNPEM, Cardoso confia que as duas linhas em montagem possam ter feixes de luz ainda neste primeiro semestre, dando início ao processo de comissionamento para uso, de fato, em pesquisas.

“Não tem como fazer nenhum tipo de promessa.O comissionamento pode ser muito rápido ou pode demorar. Só que a gente olha a expertise que o pessoal tem, e eu sou muito otimista, realmente acredito que vai ter comissionamento sim, no primeiro semestre, e tenha alguma coisa para o Sirius contribuir de forma científica no combate ao coronavírus”, diz.

4 de 10 Estação de pesquisa batizada de Manacá, no Sirius: expectativa é que linhas recebem feixes de luz ainda neste primeiro semestre — Foto: Cristiane Duarte/CNPEM

Estação de pesquisa batizada de Manacá, no Sirius: expectativa é que linhas recebem feixes de luz ainda neste primeiro semestre — Foto: Cristiane Duarte/CNPEM

Para ser ter uma ideia do que os cientistas que trabalham no Sirius tentam “enxergar” e entender com a ajuda do superlaboratório, basta ver a comparação feita pela pesquisadora Daniela Trivella.

“Se uma célula humana fosse do tamanho de um circo, o vírus seria o equivalente a uma mexerica.”

Com as linhas de pesquisa, os cientistas conseguiriam ver e distinguir como seria a interação do vírus em tanto espaço. E com a potência do equipamento será possível enxergar, inclusive, até os pequenos “gominhos da fruta”, estruturas menores que as proteínas do Sars-Cov-2, por exemplo.

“Em tudo o que a gente faz na vida, sempre é melhor entender para depois agir. Só que agora não há tempo. Quanto mais informações sobre o vírus, sobre a doença, mais vamos entender como ele funciona e como atuar”, defende Daniela.

5 de 10 Sirius: Estrutura gigantesca permitirá aos cientistas enxergar detalhes na escala de átomos — Foto: Cristiane Duarte/CNPEM

Sirius: Estrutura gigantesca permitirá aos cientistas enxergar detalhes na escala de átomos — Foto: Cristiane Duarte/CNPEM

Trabalho durante a pandemia

Para colocar o acelerador de partículas do Sirius e as linhas de pesquisa funcionando a tempo de auxiliar no combate à Covid-19, equipes fazem reuniões diárias para tratar dos avanços. Apesar da vontade de todos em ajudar, há uma preocupação sanitária e alguns cuidados são tomados para que não ocorra nenhuma baixa pela doença.

Por conta da Covid-19, funcionários dos grupos de risco, como pessoas com mais de 60 anos e com comorbidade, ou que moram com pessoas que se encaixem nesses perfis, não estão trabalhando presencialmente no campus.

No LNLS, praticamente todo o estafe está envolvido na montagem das linhas, sendo que, de forma presencial, atuam três divisões – uma responsável pelo anel; outra por levar o feixe de luz do anel até a amostra a ser analisada; e uma da amostra até os detetores, que captam as informações e fazem o processamento dos dados.

Já outras três divisões, todas de caráter científico e não operacional das montagens, estão trabalhando em sistema home office.

6 de 10 Equipe trabalha na conclusão da linha de pesquisa Manacá, do Sirius, que pode auxiliar no desenvolvimento e melhora de fármacos — Foto: Cristiane Duarte/CNPEM

Equipe trabalha na conclusão da linha de pesquisa Manacá, do Sirius, que pode auxiliar no desenvolvimento e melhora de fármacos — Foto: Cristiane Duarte/CNPEM

“As coisas são muito dinâmicas. A gente tem que saber até o fim do dia o que foi feito, para saber quem vai resolver o problema no dia seguinte. Não funcionou, quem vai fazer funcionar amanhã? Tudo é passado para a segurança, já que nem todos vão ao CNPEM”, conta Mateus Borba Cardoso.

Segundo o pesquisador, o trabalho vem avançando tão bem e sincronizado, que ele projeta que as equipes estariam muito próximas dos resultados atuais caso não houvesse as restrições da pandemia.

A possibilidade de contribuir de forma direta nessa corrida global da ciência por conhecimento sobre o Sars-Cov-2 empolga os pesquisadores do CNPEM.

“Qualquer pessoa hoje pensa, tudo o que eu puder fazer para ajudar, eu vou ajudar. O fato de ter um investimento, nas melhores estações, das técnicas que estamos falando, e de estar a poucos dias de ter os primeiros feixes lá, isso dá motivação”, diz Mateus Cardoso.

“A grande maioria dos pesquisadores não consegue fazer nada. Ou está fora da área, ou não tem ferramentas, ou não tem estrutura. Talvez possamos contribuir de forma efetiva”, projeta.

7 de 10 CNPEM, em Campinas (SP), priorizou montagem de linhas de pesquisa do Sirius que podem auxiliar no combate à Covid-19 — Foto: Cristiane Duarte/CNPEM

CNPEM, em Campinas (SP), priorizou montagem de linhas de pesquisa do Sirius que podem auxiliar no combate à Covid-19 — Foto: Cristiane Duarte/CNPEM

Segundo Daniela Trivella, uma das missões dos cientistas em todo o mundo é compartilhar conhecimento, e muito do que se conhece até o momento sobre o novo coronavírus é graças a esse espírito colaborativo que existe na área.

“São forças-tarefa do mundo inteiro. Todo mundo que gera conhecimento, disponibiliza para que outros possam usar e tentar resolver esse problema o mais rápido possível”, pontua.

8 de 10 Montagem da linha de pesquisa Cateretê, do Sirius, superlaboratório instalado no CNPEM, em Campinas (SP) — Foto: Cristiane Duarte/CNPEM

Montagem da linha de pesquisa Cateretê, do Sirius, superlaboratório instalado no CNPEM, em Campinas (SP) — Foto: Cristiane Duarte/CNPEM

O chefe de divisão do LNLS destaca que a motivação de todos é tanta, que se ele mandasse o e-mail liberando o acesso, todos correriam para trabalhar.

“É nossa forma de contribuir. E também de o Sirius responder, de forma lógica e clara para a sociedade, para que veio. A ciência pode contribuir. Será nossa grande ferramenta, não só para o coronavírus, mas para coisas que possam acontecer no futuro. Infelizmente nosso timeline foi diferente da Covid-19, que chegou antes dele estar 100% operacional”, destaca Cardoso, que completa:

“Na minha vida, não sei se vou ter um orgulho tão grande de ter participado de algo tão importante como o Sirius.”

9 de 10 Sirius: maior estrutura científica do país, instalada em Campinas (SP). — Foto: CNPEM/Sirius/Divulgação

Sirius: maior estrutura científica do país, instalada em Campinas (SP). — Foto: CNPEM/Sirius/Divulgação

Principal projeto científico do governo federal, o Sirius é um laboratório de luz síncrotron de 4ª geração, que atua como uma espécie de “raio X superpotente” que analisa diversos tipos de materiais em escalas de átomos e moléculas.

Atualmente, há apenas um laboratório de 4ª geração de luz síncrotron operando no mundo: o MAX-IV, na Suécia.

Para observar as estruturas, os cientistas aceleram os elétrons quase na velocidade da luz, fazendo com que percorram o túnel de 500 metros de comprimento 600 mil vezes por segundo. Depois, os elétrons são desviados para uma das estações de pesquisa, ou linhas de luz, para realizar os experimentos.

Esse desvio é realizado com a ajuda de imãs superpotentes, e eles são responsáveis por gerar a luz síncrotron. Apesar de extremamente brilhante, ela é invisível a olho nu. Segundo os cientistas, o feixe é 30 vezes mais fino que o diâmetro de um fio de cabelo.

10 de 10 Sirius: cientistas priorizaram a montagem de duas linhas, entre elas a Manacá, que podem ajudar no combate ao novo coronavírus — Foto: Cristiane Duarte/CNPEM

Sirius: cientistas priorizaram a montagem de duas linhas, entre elas a Manacá, que podem ajudar no combate ao novo coronavírus — Foto: Cristiane Duarte/CNPEM

Entenda algumas das expressões mais usadas na pandemia do covid-19

Entenda algumas das expressões mais usadas na pandemia do covid-19

Fonte: Ciência e Saúde – G1

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