Time do iGEM da cidade de São Paulo se reúne na USP para foto oficial da competição - Foto: Divulgação/Time iGem SP

Jovens cientistas criam soluções inovadoras para o mundo a partir da biologia sintética

Competição internacional que premia projetos de estudantes acontece nesta semana; times da USP desenvolveram pesquisas para proteger abelhas de agrotóxicos e produzir um fármaco que diminui prejuízo do veneno de jararacas aos músculos

 Publicado: 08/11/2021  Atualizado: 19/11/2021 as 10:42

Amanda Mazzei

Você sabia que uma tecnologia genética pode proteger as abelhas de agrotóxicos que são utilizados em várias culturas? Ou que é possível criar sensores biológicos que detectam o apodrecimento de carnes, e que bactérias sejam programadas para matar parasitas que prejudicam a saúde humana? 

Todos esses exemplos têm algo em comum: a biologia sintética, recente área de pesquisa que cria ferramentas biotecnológicas a partir da biologia e da engenharia genética. Na USP, jovens pesquisadores participam de competições estudantis internacionais de produção de conhecimentos e tecnologias dentro da biologia sintética e desenvolvem projetos de extensão para a sociedade. 

A maior dessas competições, o International Genetically Engineered Machine (iGEM) mobiliza três times dentro da universidade: na cidade de São Paulo, em São Carlos e em Lorena. O objetivo é fomentar o avanço das pesquisas de biologia sintética, incentivar a educação e colaborações na comunidade científica, e é uma iniciativa de pesquisadores ligados ao Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), dos Estados Unidos, organizado por uma fundação sem fins lucrativos. Podem participar do iGEM estudantes da graduação, pós-graduação, e até mesmo do Ensino Médio. É possível conferir os projetos de todas as equipes deste ano no site, apenas em inglês.

A edição de 2021 conta com dois times da USP, o da cidade de São Paulo e o de Lorena. Eles são formados e coordenados pelos alunos de maneira independente, mas orientados por professores.

“O iGEM é uma competição entre inovadores de universidades do mundo todo, usando a biologia sintética como uma forma de criar soluções para grandes problemas”, afirma a professora Gisele Monteiro, do Departamento de Tecnologia Bioquímico-Farmacêutica, da Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF) da USP. Ela é, desde 2018, orientadora do time do iGEM da cidade de São Paulo, que inclui o campus Butantã e USP Leste – Escola de Artes, Ciências e Humanidades (EACH) – e acredita que a competição mundial é uma grande oportunidade para os estudantes. 

“Os alunos que participam têm uma experiência bastante completa da ciência. E fora da pandemia eles tinham também experiências de trocas de conhecimento internacionais, porque normalmente a competição era realizada no MIT”, destaca.

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Gisele Monteiro, professora da FCF e orientadora do time do iGEM da USP em São Paulo - Foto: Divulgação/FCF

O iGEM exige dos participantes um projeto muito bem elaborado de pesquisa que deverá ser desenvolvido durante o ano todo, e a partir dos seus critérios de pontuação, incentiva interações cooperativas entre times de universidades de diversos países e também um empenho de cada time em gerar impacto positivo na sua comunidade com projetos sociais. 

As apresentações dos projetos dessas equipes do mundo inteiro acontecem em um evento no final do ano que costuma acontecer nos Estados Unidos, o Giant Jamboree. Por conta da pandemia, as exibições de 2021 estão acontecendo on-line, do dia 4 a 14 de novembro.

Ciência como solução para grandes problemas

A professora Gisele defende a biologia sintética como uma área do conhecimento com grande potencial. “A biologia sintética usa conceitos da engenharia aplicada a sistemas vivos para solução de problemas humanos e ambientais, e com isso tem-se obtido resultados incríveis e de aplicação na sociedade.” Ela considera que as pesquisas na USP dentro dessa área são de alta qualidade, e destaca o crescimento e as premiações que os times do iGEM têm recebido. 

Além de enriquecerem sua formação, os jovens pesquisadores criam ideias que podem ajudar o mundo e divulgam a ciência brasileira no exterior. “Eles aprendem a organizar projetos, finanças, inovação e principalmente empreendedorismo”, diz Gisele. “E, além disso, projetam internacionalmente o nome da USP como instituição de ensino e pesquisa de ponta. São grupos essenciais, com excelentes alunos.” 

O vídeo produzido pelo Time de Biologia Sintética da USP São Paulo explica o que é essa área de pesquisa e conhecimento

O time do iGEM de Lorena, liderado por Jean Lucas Ribeiro, de 23 anos, graduando em Engenharia Bioquímica pela USP no campus da Escola de Engenharia de Lorena (EEL), desenvolveu para esta edição do iGEM um projeto que pode ajudar a proteger humanos do veneno de jararacas, agilizando o atendimento médico. “A gente trabalhou no projeto Honorato, que tem por objetivo desenvolver um fármaco para diminuir as ações miotóxicas — que atacam os músculos — causadas por envenenamento de serpentes do gênero Bothrops, sendo o maior exemplo desse gênero as jararacas.” A produção do fármaco usa organismos geneticamente modificados.

Os estudantes de Lorena participaram de duas edições do iGEM desde 2016, conquistando medalhas de bronze, sendo esta a terceira apresentação do grupo. A existência da equipe é um projeto dentro do Clube de Biologia Sintética da EEL-USP (CBSin), uma organização estudantil composta por alunos de diferentes cursos das engenharias que quer desenvolver e divulgar biologia sintética, “sendo uma ponte entre a academia e sociedade”, conta Jean. 

Jean Lucas Ribeiro, aluno de Engenharia Bioquímica na EEL - Foto: Arquivo pessoal

Participam do time do iGEM 13 membros da graduação, e 3 da pós-graduação (como instrutores), todos orientados por dois professores da EEL, Fernando Segato e André Luis Ferraz.

O projeto Honorato explicado pelo time de Lorena em seu Instagram e no vídeo - Imagens: Reprodução Instagram/Youtube

Na cidade de São Paulo, o time para competir no iGEM é mais antigo: existe desde 2012 e é composto por alunos de diversos cursos de várias áreas do conhecimento. A equipe conta atualmente com 30 membros, que são orientados por, além de Gisele Monteiro, mais dois professores: Maria Magdalena Rossi e Igor Cesarino. O time participou de todas as edições do iGEM desde sua criação e já acumula várias medalhas: 3 ouros (2015,2017 e 2019), 4 pratas (2012, 2013, 2016 e 2018), e 1 bronze (2014).

A equipe apresenta como projeto principal de pesquisa o Let.it.bee, uma tecnologia genética que torna seguro para abelhas (e outros polinizadores) o pólen de plantas em que se aplicou agrotóxicos. Isso porque o pólen deve ser capaz de produzir uma enzima para degradar um dos principais pesticidas agrícolas, de forma que esse agrotóxico usado na planta só afete os parasitas e pragas, que consumirão outras partes da planta que não são o pólen. O Time diz que essa tecnologia poderá ser incorporada no genoma de quase todas as plantas, protegendo as espécies de abelhas polinizadoras contra o mau uso de agrotóxicos neonicotinoides.

Instagram do time da USP São Paulo mostra quais as ciências envolvidas no projeto Let.it.bee - Imagem: Reprodução

Além dos conhecimentos de biologia e engenharia, para o projeto do Let.it.bee, a matemática também foi muito importante. Beatriz Toledo Akiti, de 23 anos, é estudante de Biologia. Ela faz parte da coordenação do time e diz que, por conta da pandemia, foi preciso desenvolver a maior parte do projeto longe dos laboratórios e das experimentações práticas, e, para driblar esse problema, o projeto de modelagem matemática no qual o time de Lorena colaborou foi essencial.

Beatriz Toledo Akiti, estudante de Biologia e participante do grupo iGEM - Foto: Arquivo pessoal

“Com a modelagem dos sistemas é possível obter previsões e entender como o projeto funcionaria em múltiplos cenários possíveis, mesmo que estejamos afastados do laboratório”, ressalta Beatriz.

Apesar da eficiência da modelagem, Jean, do time de Lorena, destaca que mesmo com as previsões dos cálculos, as paralisações por conta da necessidade do distanciamento social trouxeram obstáculos para as pesquisas do seu grupo. “Nós tivemos dificuldade em realizar experimentos e isso foi um problema para a obtenção de dados para nossa modelagem matemática, então tivemos que utilizar dados aproximados para finalização dessa parte do projeto.”

Da universidade para a sociedade

Os projetos para o iGEM precisam desenvolver conhecimentos científicos dentro da biologia sintética, mas o impacto social também é muito importante para as pontuações da competição e a obtenção de medalhas mais altas. Por isso, um dos setores da organização do time de São Paulo é o de Human Practices, voltado para divulgação científica, projetos sócio-educacionais, marketing e parcerias com patrocinadores. Um dos seus projetos educacionais foi a Olimpíada Brasileira de Biologia Sintética (OBBS) para alunos do Ensino Médio, a primeira no país a abordar esse tema.

A competição, feita pelos alunos da USP com objetivo de popularizar os estudos da Biologia Sintética no país, ensinando seus conceitos e aplicações a estudantes do Ensino Médio, aconteceu durante o mês passado e teve apoio do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações, do Instituto Vertere e da Fractal Tecnologia. “Para essa Olimpíada, nós preparamos a prova, as divulgações, e outros recursos, e isso vai trazer um impacto social, o que é um dos critérios de pontuação do iGEM”, diz Maria Eliza Porto Pires, 21 anos, estudante de Publicidade e Propaganda. Ela faz parte da coordenação do time, e conta que 3 mil alunos se inscreveram na Olimpíada.

Os alunos com as 10 maiores pontuações foram foram premiados com um “mini estágio dentro da USP” que acontecerá em 2022, em que poderão aprender sobre o mundo da biologia sintética dentro do laboratório. “Com a ajuda dos nossos orientadores, vamos oferecer essa atividade aos estudantes durante uma semana. Vamos orientar uma ideia de projeto feita por eles, o que vai ser uma espécie de iGEM interno, com a apresentação final como se fosse o Giant Jamboree também”, conta Maria.

A Olimpíada abordou temas como microbiologia, biologia molecular, raciocínio lógico-interpretativo, genética, lógica de programação, ecologia, bioquímica, e química inorgânica e orgânica. 

O time de Lorena também organizou uma competição para alunos, conta Jean. “Nós fizemos o Torneio de Biologia Sintética com o Colégio Técnico de Lorena para mostrarmos de maneira ativa a importância da ciência para os jovens.”

Maria Eliza Porto Pires, estudante da Escola de Comunicações e Artes - Foto: Arquivo pessoal

Site da Olimpíada Brasileira de Biologia Sintética (OBBS) - Foto: Reprodução/OBBS

Outro projeto educacional, feito pelo time de São Paulo, foi o acampamento científico, um evento com oficinas e jogos, voltado para alunos do Ensino Fundamental II, com idades entre 11 e 15 anos, da Escola Estadual Samuel Klabin, localizado na Vila Dalva. A atividade foi virtual por conta da pandemia, e acompanhou 10 alunos. O Time também participou este ano de um projeto de reforço escolar, o Alavanca Brasil, nas escolas da Favela São Remo, acompanhando 36 crianças do Rio Pequeno. 

Time de São Paulo no evento final do iGEM em 2019, Boston (EUA) e o Giant Jamboree de 2018 - Foto: arquivo pessoal e Divulgação / iGEM

Amizades, desenvolvimento pessoal e profissional

Participar do iGEM é uma experiência de imersão e muito aprendizado, já que o projeto principal, os projetos extras, as cooperações, o dia a dia da manutenção do time e todas as outras atividades que podem desdobrar desses trabalhos vão se tornar uma constante na vida dos alunos. “É difícil falar em uma quantidade exata de horas que dedicamos ao iGEM, mas é possível dizer que é uma boa parte de nossos dias, o que vai variar de acordo com o que o time está executando no momento”, destaca Jean. Ele acredita que essa rotina traz benefícios para os alunos que vão além do conhecimento nas pesquisas de biologia sintética. “Com certeza essa vivência no time do iGEM ajudou para a socialização e integração dos membros, a gente sabe que diversas amizades surgiram e se fortaleceram no decorrer do projeto.”

Maria também afirma que, ao longo do ano, surgiram muitas amizades — e até namoros — dentro do time. Mas o isolamento por conta da pandemia impôs muitas barreiras e impediu o encontro de boa parte dos membros do time por mais de um ano. 

Em relação às amizades internacionais, um dos grandes diferenciais do iGEM, foi ainda mais difícil de manter os laços. “A gente trabalhou de forma muito próxima em um dos nossos projetos com um time da Universidade da Colúmbia Britânica (The University of British Columbia), do Canadá. É claro que o normal é não se ver durante o ano e falar pela internet, já que eles moram em outro país, mas antes tinha o momento do encontro presencial. Com certeza ficamos chateados por causa da pandemia. No presencial a gente poderia se ver, se abraçar, até levar um brigadeiro para eles no Giant Jamboree”, conta a estudante.

Para além das amizades, Beatriz Akiti considera que o iGEM traz experiências de desenvolvimento pessoal e profissional. “É muita autonomia, porque somos nós, os alunos, que desenvolvemos tudo. Os professores nos orientam, mas a base somos nós que estamos criando. Por isso, você acaba desenvolvendo várias experiências, e várias habilidades que podem servir tanto para área empresarial, se você preferir, quanto para a área acadêmica. E isso no currículo é algo que abre muitas portas.” Beatriz e Maria já conheceram pelo menos três alunos que conseguiram empregos por conta do iGEM. 

E o iGEM não é só para estudantes de ciências biológicas e exatas. Maria conta que para participar não é necessário vir de um curso que tenha uma ligação mais direta com a biologia sintética. Estudante da Escola de Comunicações e Artes (ECA), ela acabou se apaixonando pela competição e pelos trabalhos do time. “Eu sempre brinco: por que uma publicitária foi entrar em um time de biologia sintética? O seu curso, o seu instituto, ou mesmo a USP, muitas vezes pode se tornar uma bolha. O iGEM significa ir para fora, em todos os sentidos. Significa ter essa conexão, tanto com outras áreas dentro da sua universidade, quanto com outras universidades e até se relacionar com práticas do mercado de trabalho.”

Financiamento: questão importante

Para que toda essa experiência seja possível para os estudantes, é preciso ter recursos para manter o time, desenvolver o projeto de pesquisa, pagar a inscrição e a viagem (quando existe o evento presencial). A Pró-Reitoria de Graduação e a Pró-Reitoria de Pesquisa cobrem boa parte desses custos, mas os alunos ainda podem precisar buscar doações de pessoas físicas ou empresas e parcerias com patrocinadores, como é o caso do time de São Paulo. 

“A gente costuma falar que a USP é nossa maior patrocinadora, porque as Pró-Reitorias sempre nos apoiam financeiramente para custear o registro do iGEM. Mas podemos ter outros custos, como questões de laboratório ou de outros projetos. Nós tivemos que gastar em dólar e em euro, que estão altíssimos, por conta da inscrição na competição e por causa dos insumos que precisávamos para a pesquisa nas plantas, como um circuito genético que só podia ser comprado da Alemanha”, explica Beatriz. Ela lembra que existem dois custos diferentes para participar com o registro do iGEM, 5.500 dólares por time para a competição, e 2.500 para o evento final, o Giant Jamboree. 

Para saber mais, acompanhe os times da USP de biologia sintética na internet:

São Paulo
Wiki preparada para o iGEM | Facebook | Instagram | LinkTree | LinkedIn | Twitter | YouTube | igem.uspbrasil@usp.br

Lorena
Wiki preparada para o iGEM | Facebook | Instagram | LinkedIn | TikTok | symb-lab@usp.br

São Carlos 
Facebook | Instagram | igem@ifsc.usp.br

Para acompanhar o Giant Jamboree (em inglês): https://jamboree.igem.org


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