O que têm em comum um microscópio, um analgésico e um laser? Foram todos descobertos por acaso (e revolucionaram a ciência)

CNN , Katie Hunt
19 set, 08:00
O caramujo de concha cónica usa veneno para paralisar os minúsculos peixes de que se alimenta. Os compostos do veneno foram transformados num potente analgésico

Descobertas feitas a partir de um acidente num laboratório, moluscos venenosos e um instrumento científico feito de papel são alguns dos progressos obscuros, peculiares ou complexos a serem distinguidos na última quarta-feira com galardões que homenageiam investigações que tiveram um grande, ainda que inesperado, impacto na sociedade.

Os Prémios Ganso de Ouro 2022, um galardão organizado pela Associação Americana para o Avanço da Ciência, condecoraram três equipas de cientistas pelos seus projetos de investigação que começaram por criar estupefação e acabaram a revelar-se descobertas inovadoras.

“O Prémio Ganso de Ouro recorda-nos que uma potencial descoberta pode estar escondida em qualquer lugar e ilustra os benefícios do investimento em investigação básica no sentido de impulsionar a inovação”, disse Sudip S. Parikh, diretor executivo da AAAC e editor executivo da família de publicações Science.

Eis as descobertas galardoadas este ano, que iluminam o caminho imprevisível da ciência e os benefícios de investir em investigações que podem não dar frutos de imediato.

Foldscope, o poderoso microscópio feito de papel

O revolucionário microscópio de papel que está a agitar a ciência

Há mais de uma década, o bioengenheiro da Universidade de Stanford, Manu Prakash, estava na selva tailandesa numa viagem de estudo no âmbito da sua investigação sobre a raiva quando teve uma ideia para um microscópio barato e fácil de usar.

“Vi um microscópio de 50.000 dólares [cerca de 50.000 euros] numa selva no meio do nada, trancado numa sala. Foi um momento de ironia. Percebi imediatamente que não era a ferramenta correta”, disse Prakash, professor associado e membro sénior do Instituto Woods para o Ambiente da Universidade de Stanford.

Porque é que este equipamento científico essencial capaz de ajudar a diagnosticar doenças devastadoras como a malária não estava a ser usado? Era volumoso e complexo de transportar, exigia formação para manusear e era difícil de manter. Por muito delicado e caro que o instrumento fosse, mesmo os técnicos com formação sentiam-se nervosos ao usá-lo, explicou.

Prakash imaginou um microscópio económico que pudesse ser usado por qualquer pessoa em qualquer lugar, mas que fosse suficientemente poderoso para ver uma simples bactéria. Juntamente com o seu colega Jim Cybulski, Prakash criou o Foldscope – um microscópio plano feito de papel e com uma única lente esférica.

“Foi precisa uma imensa quantidade de engenharia. Na primeira fase, estava ao lado de laboratórios com microscópios de milhões de dólares. Nós queríamos fazer um microscópio com o preço de um dólar.”

Inicialmente, as pessoas acharam a ideia um bocado tola, disse Prakash, e obter financiamento para o projeto foi um desafio.

Saltamos para 2022. O Foldscope não é tão barato quanto um dólar, mas o seu custo de produção de 1,75 dólares é uma pequena fração do preço da maioria dos equipamentos de laboratório. A ampliação final do telescópio é de cerca de 140x, suficientemente poderoso para ver um parasita da malária numa célula. Os instrumentos foram implantados em todo o mundo numa estonteante variedade de aplicações. No ano passado, na Índia, o Foldscope foi usado para identificar um novo tipo de cianobactéria. O microscópio também ajudou a identificar drogas falsas, disse Prakash.

Prakash disse que o Foldscope – e a premissa da ciência frugal em geral – tem um papel muito importante a desempenhar num mundo repleto de desinformação: “Quero colocar a ciência nas mãos de toda a gente. Torná-la mais pessoal. Temos vindo a desvincular a vida quotidiana do processo científico.”

O Foldscope é poderoso o suficiente para ver uma única bactéria

Um projeto paralelo que transformou a neurociência

Enquanto cientistas a trabalhar nas Filipinas na década de 1970, os bioquímicos Baldomero Olivera e Lourdes Cruz, professora emérita da Universidade das Filipinas, em Diliman, tiveram dificuldades em obter os equipamentos certos para o estudo do ADN.

“Tivemos de encontrar algo exequível que não exigisse equipamentos sofisticados porque não tínhamos nenhum”, disse Olivera, um distinto professor da Faculdade de Ciências Biológicas da Universidade de Utah, num vídeo produzido para os prémios Ganso de Ouro.

Olivera e Cruz criaram aquilo que esperavam vir a ser um projeto paralelo produtivo. Os caramujos de concha cónica são comuns nas Filipinas, e sempre fascinaram Olivera, que em criança colecionava conchas. A dupla decidiu investigar a natureza do veneno que os caramujos usavam para paralisar os minúsculos peixes de que se alimentam.

A equipa descobriu que os compostos bioativos no veneno eram proteínas minúsculas conhecidas como peptídios. Depois de se mudarem para os EUA e se juntarem aos alunos de pós-graduação da Universidade de Utah, Michael McIntosh e o falecido Craig T. Clark, Olivera e Cruz descobriram que alguns dos peptídeos do veneno reagiam de forma diferente em ratos e em peixes e sapos. Acontece que nos mamíferos os compostos estavam envolvidos na sensação de dor, em vez da paralisia muscular.

“Deparámo-nos com uma incrível mina de ouro de compostos”, disse McIntosh. É atualmente professor e diretor de investigação em psiquiatria na Faculdade de Ciências Biológicas da Universidade de Utah.

O estudo de um tipo de composto presente nos venenos, conhecido como ómega-conotoxina, levou ao desenvolvimento de um potente analgésico, a ziconotida, comercialmente conhecida como Prialt.

O trabalho deles com as conotoxinas levou também a uma transformação na neurociência. Outros cientistas estão agora a explorar a possibilidade de usar conotoxinas para tratar uma vasta gama de doenças, incluindo adição, epilepsia e diabetes.

Como um acidente num laboratório resultou numa forma de corrigir a visão

O acidente de laboratório mais famoso da história da ciência, quando o bolor contaminou uma das placas de Petri de Alexander Fleming, levou à descoberta do primeiro antibiótico, a penicilina, em 1928.

Muito menos conhecido é o acidente de laboratório que contribuiu para o desenvolvimento do LASIK, um procedimento a laser para corrigir problemas de visão, incluindo miopia e hipermetropia. É um procedimento que já permitiu que milhões de pessoas em todo o mundo largassem os óculos para sempre.

No início da década de 1990, Detao Du era um estudante de pós-graduação na Universidade de Michigan, no laboratório de Gérard Mourou, um físico e professor francês. Morou, juntamente com a física canadiana Donna Strickland, desenvolveu uma técnica ótica que produz pulsos de laser curtos e intensos que podem perfurar pontos precisos sem causar danos ao material circundante. Com esta descoberta, Mourou e Strickland, professora no departamento de física e astronomia da Universidade de Waterloo, no Canadá, venceram o Prémio Nobel da Física em 2018.

Ron Kurtz e Tibor Juhasz comercializaram a técnica LASIK para corrigir a visão

Certa noite, enquanto trabalhava no laboratório, Du levantou acidentalmente os óculos de proteção enquanto alinhava os espelhos de um laser de femtossegundo, à época um tipo muito recente de laser que emitia um pulso extremamente curto de luz. Um feixe extraviado atingiu o globo ocular de Du.

“Ele veio ao meu escritório muito preocupado. Estava com medo de que fechassem o laboratório”, disse Morou, que aconselhou Du a consultar um médico.

Du foi tratado por Ron Kurtz, na altura um estudante de medicina a estagiar no Centro Oftalmológico Kellogg da Universidade de Michigan.

“Quando dilatámos o olho, o que vi foi um número muito pequeno de queimaduras de retina muito precisas, mesmo no centro da retina”, disse Kurtz num vídeo produzido para os prémios Ganso de Ouro. “Fiquei curioso em saber que tipo de laser era aquele.”

Convencido de que poderia ter uma aplicação médica, Kurtz reuniu com a equipa de Morou e acabou a fazer investigação com Du, que rapidamente recuperou da lesão. Um ano depois, apresentaram as suas descobertas numa conferência de ótica em Toronto, em 1994. Aí encontraram e juntaram-se a um investigador que já estava a estudar lasers com o objetivo de corrigir a visão chamada Tibor Juhasz, à época um cientista investigador da Universidade da Califórnia. Em 1997, Kurtz e Juhasz fundaram a IntraLase, uma empresa focada na comercialização da técnica sem lâminas LASIK para cirurgias oculares corretivas.

Mourou disse que nunca imaginou que o seu laser de precisão viria a ter aplicações para além da física. Também agradeceu à administração da universidade por, apesar de ter exigido melhores protocolos de segurança, não ter encerrado o seu laboratório como ele temia. Em vez disso, a direção financiou algumas das investigações que levaram à técnica de cirurgia ocular corretiva.

“Foi preciso um acidente como este para surgir uma nova especialidade”, disse Mourou, que acrescentou ainda que a lesão de Du não lhe causou danos permanentes.

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