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Coluna

Um Nobel de medicina que não curou nenhuma doença

21 de nov de 2019

    Pesquisadores que descreveram funcionamento de uma proteína específica não miraram em tratamentos para câncer, acidente vascular cerebral ou eclâmpsia. Mas, indiretamente, ajudam muito a fazer os tratamentos para essas e outras enfermidades evoluírem

    É comum perguntarem a um pesquisador da área biomédica qual a doença que pretende curar. De fato, muitos dos meus colegas cientistas focam seus estudos em doenças específicas, e têm como nobre objetivo contribuir para o entendimento e (quem sabe?) a cura dessa doença. Mas um contingente ainda maior de pesquisadores não trabalha com uma única doença, ou não aspira tratar uma doença. E é muito importante que eles façam exatamente o que estão fazendo, ou seja: ciência na área biomédica, sem focar em doenças ainda não resolvidas pela medicina moderna.

    Vou exemplificar a importância da ciência não diretamente aplicada a doenças com cientistas que são, sem dúvida, exemplares: os laureados com o Prêmio Nobel de 2019 em Fisiologia ou Medicina. São os professores William Kaelin Jr., da Universidade Harvard, Sir Peter Ratcliffe, da Universidade Oxford, e Gregg Semenza, da Universidade Johns Hopkins. Esses três pesquisadores descreveram mecanismos por meio dos quais nossas células “sentem” e respondem às concentrações de oxigênio em que se encontram.

    Todos os animais na Terra, incluindo nós, Homo sapiens, precisam de oxigênio para sobreviver e produzir energia via metabolismo. Esse oxigênio, por sua vez, é produzido através do metabolismo de plantas e outros organismos que fazem fotossíntese, um processo que nós não realizamos, mas que é absolutamente essencial para a vida no planeta.

    Porque o oxigênio é essencial para nosso metabolismo, as nossas células desenvolveram um sistema que é capaz de detectar quanto oxigênio está presente no seu ambiente. Esse sistema envolve uma proteína chamada HIF (abreviação de Hypoxia Inducible Factor). As células produzem HIF continuamente, e a presença dessa proteína muda a expressão de nossos genes, fazendo a célula se adaptar a situações de baixa quantidade de oxigênio (tecnicamente conhecidas como hipóxia) e favorecendo processos metabólicos que dependem menos de oxigênio. Interessantemente, a HIF é uma proteína pouco estável na presença de oxigênio. Portanto, embora seja produzida continuamente, é degradada e eliminada quando há bastante oxigênio presente na célula. Deste modo, HIF só se acumula e só promove seus efeitos quando há pouco oxigênio naquela célula. A fragilidade da proteína na presença de oxigênio e sua remoção por degradação é o elegante mecanismo molecular por meio do qual essa proteína sinaliza para a célula como estão os níveis de oxigênio locais.

    Detectar e responder aos níveis de oxigênio no meio é extremamente importante para células de pessoas saudáveis. É esse tipo de sistema de detecção que permite que células sobrevivam quando se encontram mais longe de vasos sanguíneos (que carregam o oxigênio para elas), algo que não é incomum nos corpos de organismos grandes como nós. Detecção de oxigênio também está envolvida na adaptação a diferentes altitudes, modulação do metabolismo durante o exercício, desenvolvimento de embriões e fetos (que não respiram) a recém-nascidos (que passam a usar seus pulmões para trazer oxigênio às suas células), dentre muitos outros processos normais nas nossas vidas. De fato, apenas uma das várias publicações iniciais do professor Gregg Semenza sobre HIF já foi usada como referência para mais de 5.000 publicações científicas posteriores, indicando que se trata de um trabalho científico realmente importante e abrangente.

    Alfred Nobel já entendia a importância da fisiologia, ou o entendimento de como funcionamos, para trazer progresso para a medicina, e seu poder de prevenir, diagnosticar e tratar doenças

    Mas não é só no funcionamento do corpo normal que HIF é importante. Nos cerca de 30 anos em que sabemos da existência de HIF, mais de 25 mil artigos científicos foram publicados sobre essa proteína, muitos demonstrando que ela está envolvida não só na normalidade, mas também na doença. Os professores William Kaelin Jr. e Peter Ratcliffe demonstraram, em seus estudos iniciais, que a HIF estava ligada a uma proteína envolvida na supressão de tumores. Muitos tipos de câncer envolvem crescimento de células em situações de baixo oxigênio, porque não há vasos sanguíneos presentes em quantidade suficiente para levar oxigênio ao tumor. Desse modo, a sinalização por HIF é essencial para o desenvolvimento desses cânceres e, assim, pode ser a chave para curá-los.

    A lista de doenças que envolvem alterações de sinalização por HIF não se limita a tumores: inclui infarto, acidente vascular cerebral, insuficiência cardíaca, insuficiência pulmonar, eclâmpsia, anemia, doença renal crônica, infecções, doenças autoimunes e recuperação de tecidos após acidentes. Basicamente, HIF está envolvido em um grande número de doenças muito distintas, que afetam praticamente todos os órgãos do nosso corpo. O conhecimento e o tratamento de todas essas doenças são hoje melhores porque sabemos do envolvimento de HIF nelas.

    Esse conhecimento veio de um achado feito por pesquisadores trabalhando sem a intenção de curar doenças, que descobriram a HIF e como ela funciona porque acharam interessante haver uma proteína que sumia na presença do oxigênio no ar, mas aparecia em células que cresciam em baixo oxigênio. A importância de achados como esse para a medicina já foi reconhecida pelo próprio Alfred Nobel, ao criar em seu testamento o prêmio que carrega seu nome, atribuindo-o à “mais importante descoberta dentro do domínio da fisiologia ou medicina” (em tradução livre). Alfred Nobel já entendia a importância da fisiologia, ou o entendimento de como funcionamos, para trazer progresso para a medicina, e seu poder de prevenir, diagnosticar e tratar doenças.

    HIF não é só uma proteína fascinante, mas também participa de um processo central à vida e essencial para nossas células funcionarem. Em última instância, o Prêmio Nobel de 2019 foi atribuído a três grandes cientistas que não curaram nenhuma doença, mas ao mesmo tempo contribuíram para o entendimento e tratamento de quase todas elas.

    Alicia Kowaltowski é médica formada pela Unicamp, com doutorado em ciências médicas. Atua como cientista na área de Metabolismo Energético. É professora titular do Departamento de Bioquímica, Instituto de Química da USP, membro da Academia Brasileira de Ciências e da Academia de Ciências do Estado de São Paulo. É autora de mais de 150 artigos científicos especializados, além do livro de divulgação Científica “O que é Metabolismo: como nossos corpos transformam o que comemos no que somos”. Escreve quinzenalmente às quintas-feiras.

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