Desdobrando

Vou começar esse blog, esse diário de bordo, esse caderno de anotações, esse desejo de aproximação, compartilhando um pequeno trecho de uma postagem do FB do Cezar Migliorin que muito me tocou e que mobilizou nossa última conversa por skype há coisa de duas semanas, nesse entrelaçamento apaixonado entre invenção, descoberta, paixão do cérebro pelo coração e vice-versa.

"Em Campinas, o Sírius será inaugurado esse ano. Um acelerador de partículas do tamanho de um estádio de futebol que gerará luz, mais especificamente, raios síncrotron, uma radiação que permite obter imagens de moléculas e matérias. Permite fazer imagens de átomos de proteínas. Para chegar ao síncrotrons os elétrons são acelerados a uma velocidade próxima da luz – centenas de milhares de voltas no “estádio” por segundo. Uma luz que sai de um "microscópio" gigante para se ver o que ainda não foi visto. Ver é uma invenção. 

Na Áustria, uma cientista brasileira - Gabriela Barreto Lemos, com mais quatro colegas, conseguiu uma imagem que não é fruto da luz refletida. O experimento é o seguinte: um feixe luz atravessa um cristal que divide os fótons. Ao ser dividido, um fóton atravessa uma imagem de um gato e se dissipa, o outro fóton não atravessa o gato e chega em uma máquina fotográfica trazendo a figura do gato. Sem nunca passar pelo gato a luz que chega à câmera traz o gato. A imagem não depende do objeto, é gerada por uma comunicação entre a matéria. Para ver algo não é preciso ter acesso ao que deve virar imagem. 

No século XIX, o fotógrafo inglês Eadweard Muybridge provava, com fotos, que um cavalo ao correr tira as quatro patas do chão. Foram essas imagens que os pesquisadores da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, utilizaram para um experimento inédito. Eles colocaram as imagens no DNA de uma célula de uma bactéria. Ao se reproduzirem as bactérias levaram as imagens do cavalo. Em cada bactéria pode-se colocar o equivalente a milhares de DvDs; Hds vivos, que, segundo os pesquisadores, poderão também coletar informações, além de guardá-las. 

Imagens, arquivos, memórias, gatos, cavalos."

A história da Dra. Barreto Lemos a gente já conhecia, falamos dela na aula do Dr. Fantasma. A históroa das bactérias, absolutamente intrigante, fui atrás e encontrei uma matéria que explica para nós, leigos, uma sombra do que pode ser isso:

"O DNA tem o maior potencial de armazenamento de dados que se conhece: na teoria, é possível guardar até 455 exabytes (o equivalente a 100 bilhões de DVDs) em apenas um grama dele. Agora, um grupo de cientistas conseguiu aproveitar esse potencial para guardar imagens e vídeos no DNA de bactérias, com uma precisão de 90%. A ideia é "programar" bactérias como equipamentos de gravação para que elas viajem pelo sangue e armazenem informações por um tempo. Depois disso, os cientistas poderiam extraí-las e examinar seu DNA para ver o que elas "anotaram". É como se esses organismos fizessem um filme de processos biológicos do corpo. 

Por meio de uma ferramenta de edição de genoma conhecida como CRISPR, cientistas americanos inseriram um gif de cinco quadros de um cavalo correndo no DNA de uma bactéria. Algo semelhante a um processo de "copiar e colar". A equipe então viu que os micróbios de fato incorporaram os dados como o previsto. Os resultados foram publicados na revista "Nature". Transferência Para o experimento, a equipe da Universidade Harvard usou uma imagem de uma mão humana e cinco quadros do cavalo Annie G, registrados no final do século 19 pelo pioneiro britânico da fotografia Eadweard Muybridge. Para inserir essa informação nos genomas da bactéria, os pesquisadores transferiram a imagem e o vídeo nos nucleotídeos (blocos construtores do DNA), produzindo um código relacionado aos pixels de cada imagem. Os pesquisadores então usaram a CRISPR, uma técnica de engenharia genética que permite que você "copie e cole" informações digitais diretamente no DNA de um organismo vivo - no caso do experimento com as bactérias, através de duas proteínas. 

À esq., a imagem original, e à dir., a reconstituída no DNA da bactéria (Foto: Seth Shipman) 

As bactérias usam a versão "natural" dessa técnica (seu sistema de defesa) para guardar informações sobre os vírus que encontram. E esse funcionamento foi "hackeado" pelos cientistas para permitir uma edição mais ampla do genoma. Como os dados são inseridos nos genomas das bactérias, eles são passados de geração para geração - o que pode provocar mutações também. Os organismos armazenam uma informação seguida da outra, o que permite que se leia uma sequência de eventos na ordem em que eles foram coletados. Cientistas já traduziram até sonetos de Shakespeare em DNA - mas esta é a primeira vez em que se cria uma "biblioteca viva" com essa técnica. Quadro a quadro Para fazer o gif, as sequências foram inseridas nas células das bactérias, quadro por quadro, durante cinco dias. Os dados foram espalhados pelos genomas de várias bactérias, em vez de apenas uma, explica Seth Shipman, coautor do experimento. "A informação não está contida em uma única célula, cada uma consegue ver apenas alguns pedaços do vídeo. O que tivemos que fazer foi reconstruir o vídeo inteiro a partir de partes diferentes", disse Shipman à BBC. "Talvez uma única célula visse alguns pixels do primeiro quadro e alguns pixels do quadro quatro. Então tivemos que olhar para a relação de todos esses pedaços de informação nos genomas dessas células vivas e dizer: podemos reconstruir o vídeo inteiro com o passar do tempo?" Para "ler" a informação de novo, os cientistas fizeram o sequenciamento do DNA da bactéria e usaram códigos customizados de computador para desembaralhar a informação genética, criando as imagens. A equipe conseguiu uma precisão de 90%. "Nós ficamos muito felizes com o resultado", disse Shipman. Gravadores vivos No futuro, a equipe quer usar essa técnica para criar "gravadores moleculares". Shipman diz que essas células podem "codificar informações sobre o que está acontecendo na célula e no ambiente celular ao escrever essa informação em seu próprio genoma". É por isso que os pequisadores usaram imagens e um vídeo: imagens porque elas representam o tipo de informação complexa que a equipe gostaria de usar no futuro, e o vídeo por causa do componente rítmico. O ritmo é importante porque será útil acompanhar as mudanças em uma célula e em seu ambiente com o passar do tempo. Talvez no futuro seja possível extrair bactérias e ver o que deu errado no corpo quando ficarmos doentes - como acontece com a caixa-preta de um avião que passou por uma pane."