Eventos marcantes na ciência em 2015, segundo a revista Nature

Edição de gene, mudança climática e Plutão estão entre as maiores notícias do ano

Desde as alterações climáticas até a ética de edição de gene, pesquisadores abordaram várias questões árduas em 2015, e também fizeram importantes descobertas — incluindo montanhas de gelo em Plutão, evidências quânticas intrigantes e mais detalhes sobre os mecanismos moleculares no interior das células.

 - Caminho para Paris

Amaud Boissou/COP21/Anadolu/Getty
Foto: Durante a reunião sobre alterações climáticas da ONU, em Paris, líderes mundiais celebraram a adoção de um histórico acordo de aquecimento global em 12 de dezembro.

O mundo conquistou seriedade em relação às mudanças climáticas. No início de dezembro em Paris, na Conferência do Clima da ONU (Organização das Nações Unidas), as nações industrializadas e em desenvolvimento comprometeram-se pela primeira vez a controlar ou reduzir as suas emissões de gases que provocam o efeito estufa. Como o número de promessas cresceu durante o ano — para 184 até o momento da conferência — assim como o otimismo de que a conversação em Paris seria um ponto de virada histórica nos esforços para frear o aquecimento global, a reunião, que teve lugar sob segurança máxima devido aos ataques terroristas ocorridos em Paris no mês de novembro, rendeu a aprovação de um acordo histórico no dia 12 de dezembro assinado por 195 países. Este acordo confirma o compromisso da maioria dos países para reduzir as emissões de gases poluentes e manter o aquecimento abaixo de 2 °C. A ONU vai avaliar esse progresso em 2018 e devem rever os seus compromissos climáticos a cada cinco anos a partir de 2020.

Negociadores climáticos receberam uma notícia surpreendente no início de dezembro, quando pesquisadores do Global Carbon Project informaram que as emissões mundiais de carbono caíram cerca de 0,6% em 2015. China e Estados Unidos, os maiores emissores de carbono do mundo, ajudaram a incentivar a reunião em Paris. China anunciou que iria lançar um sistema de emissões “cap-and-trade”, e depois de anos de indecisão, o presidente dos EUA, Barack Obama, fez o gesto simbólico de dizer não para o oleoduto Keystone XL que iria transportar o petróleo do Canadá para as refinarias dos Estados Unidos. Até mesmo o Papa Francisco ponderou, lançando uma encíclica sobre o meio ambiente em junho e, em setembro, discursou durante sua visita a América do Norte alertando para os perigos das mudanças climáticas e a necessidade urgente de contê-las. Duas pesquisas feitas nos Estados Unidos, as quais foram realizadas após a visita do Papa, sugeriram que ele ajudou a impulsionar a aceitação da mudança climática como uma problemática importante.

Mas as promessas climáticas das nações podem não manter o aquecimento dentro dos limites de 2 °C dos níveis pré-industriais, e caso isso ocorra, passado esse ponto, muitos cientistas temem que o mundo sofra com "rupturas" ecológicas e econômicas relacionadas com esse aquecimento.

 - Plutão et al.

NASA/JPL/SRI
Foto: Imagem espetacular enviada pela nave espacial New Horizons da NASA mostrando o rico terreno de Plutão.

Na exploração do Sistema Solar, planetas anões governaram. Os pequenos mundos de Plutão e Ceres — este último no coração do cinturão de asteroides entre Marte e Júpiter — receberam sua primeira visita de uma nave espacial da Terra em 2015, revelando imagens incríveis.

Plutão atraiu os holofotes quando a sonda New Horizons passou voando em 14 de julho, pois seu mundo revelou-se como uma maravilha geológica de montanhas de gelo, geleiras de nitrogênio e lisas planícies gélidas. A complexidade da superfície de Plutão surpreendeu os cientistas planetários, incluindo o pesquisador principal Alan Stern, o qual levantou questões importantes a respeito do que poderia ser originada a atividade geológica do planeta. Ceres fez uma aparição muito mais gradual a partir de março, quando sua força gravitacional puxou a nave espacial Dawn da NASA em sua órbita. Esse corpo escuro rico em água revelou uma montanha com formato semelhante ao de uma pirâmide, pontos brilhantes de sal reflexivo e uma intensa neblina que preenche algumas das suas crateras pela manhã.

A sonda espacial Rosetta, da ESA (Agência Espacial Europeia), continuou a sua espetacular órbita em torno do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Seu aterrissador Philae, dado como perdido após um pouso acidental em novembro de 2014, entrou em contato com a Terra em junho antes de cair em silêncio, talvez, permanentemente, no mês seguinte. Pesquisadores analisando os dados de Rosetta relataram que o oxigênio está fluindo para fora do cometa, e que seu formato de “pato de borracha” provavelmente foi o resultado de uma colisão de baixa velocidade entre dois cometas menores.

A missão da NASA com a sonda Maven entregou suas primeiras medições detalhadas de como o vento solar despoja-se na atmosfera de Marte ao longo do tempo, ocasionando um mundo mal ventilado como Marte caracteriza-se atualmente. E 11 anos depois de chegar ao sistema de Saturno, a nave espacial Cassini confirmou que o oceano enterrado sob a superfície da lua Encélado estende-se ao redor do planeta inteiro — tornando-o um local propício para procurar indícios de vida extraterrestre.

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 - Edições de gene

 - Vacina vitoriosa

 - "Assombração" quântica

 - Terremotos artificiais

 - Pontuação de confiabilidade de pesquisa

 - "Holofotes" sobre sexismo

 - Congelamento de flash molecular

 - Fazendo a medicina precisa

 - Edições de gene

Técnico chinês do Instituto BGI de genômica segura um "micro porco", cujo genoma foi editado usando enzimas TALEN

Raramente há um método que surge tão rápido no âmbito de eficiência quanto o CRISPR - Cas9 genome-editing system, que apesar de fácil de usar ainda é um sistema bastante polêmico. Em abril, cientistas na China relataram o uso da técnica para editar os embriões humanos inviáveis, estimulando pesquisadores e bioeticistas para debater em editoriais e reuniões, se a tecnologia nunca deve ser usada em embriões humanos, mesmo para a pesquisa básica. O debate culminou com o International Summit on Human Gene Editing no início de dezembro, em Washington, onde reuniu quase 500 eticistas, cientistas e especialistas de mais de 20 países. Os organizadores encerraram o evento com a seguinte declaração: “as ferramentas ainda não estão prontas para serem usadas na edição dos genomas de embriões humanos destinados a gravidez. Contudo não estamos solicitando uma proibição total deste trabalho para a pesquisa básica".

Nos últimos três anos, CRISPR se tornou a melhor ferramenta para os cientistas na busca de valorizar os animais, as plantações e para curar doenças humanas. Em outubro, pesquisadores estabeleceram um recorde, editando os genomas dos embriões de suínos em 62 lugares ao mesmo tempo — um movimento que poderia ajudar a revitalizar o campo do xenotransplante, e a manipulação genética poderia diminuir o risco de exposição ao vírus suínos potencialmente perigosos. Cães, cabras e ovelhas também tiveram seu DNA modificado com a tecnologia de baixo custo.

Em agosto, o Google e outros investidores investiram US$ 120 milhões para a edição de gene começar no Edita Medicine em Cambridge, Massachusetts. As empresas planejam usar CRISPR em 2017 nos ensaios clínicos, para corrigir uma mutação genética em algumas pessoas que são deficientes visuais. Em novembro, pesquisadores do Reino Unido anunciaram que eles tinham usado um sistema diferente — enzimas chamadas TALEN — para editar as células do sistema imunológico humano e transplantá-las para uma pessoa de um ano de idade com leucemia, possivelmente salvando a vida dela. E em dezembro, cientistas da Sangamo Biosciences em Richmond, Califórnia, anunciaram que em 2016 começarão uma verificação de DNA humano capaz de corrigir um defeito do gene da hemofilia.

 - Vacina vitoriosa

Samuel Aranda/NYT/Redux/eyevine

Foto: Um bebê de três semanas na Guiné foi um dos últimos pacientes no surto de Ebola.

Edward Jenner, que testou a primeira vacina há mais de 200 anos atrás, teria ficado orgulhoso do progresso em 2015. Depois de ser monitorada com testes em seres humanos em abril, de acordo com a análise preliminar de um ensaio clínico realizado na Guiné, a vacina rVSV-ZEBOV contra o vírus do Ebola foi aprovada para oferecer proteção efetiva para as pessoas que receberam sua dose logo após a exposição a doença. Essa vacina consiste de um vírus de gado enfraquecido, o qual foi projetado para produzir uma proteína contra o Ebola, isso resultou em um programa de desenvolvimento acelerado onde os especialistas objetivam combater outras doenças emergentes. Contudo o rVSV-ZEBOV chegou muito tarde para ter maior impacto sobre a epidemia de Ebola, que já matou mais de 11.000 pessoas em toda a África Ocidental. A doença está em declínio, mas fez um retorno surpreendente na Libéria recentemente, mesmo após afirmar duas vezes que o país tinha se livrado do vírus, anunciaram em novembro três novos casos, incluindo uma morte.

Quase 30 anos em processo de tomada de decisão, a vacina contra a malária conquistou em outubro, pela primeira vez, uma atenção maior por um grupo investigativo de vacina global. Os investigadores relataram em abril que a vacina havia alcançado uma taxa de proteção considerável de 30% em um ensaio clínico envolvendo mais de 15.000 crianças na África. Autoridades recomendaram testes-piloto da vacina, chamada RTS, S, em até 1 milhão de crianças antes de ser totalmente distribuída.

Vacinas contra a poliomielite trouxeram o mais próximo possível da erradicação mundial da doença: em 2015, apenas 66 casos foram registrados. Em julho, a Nigéria - um dos três países, junto com o Paquistão e o Afeganistão, que nunca interrompeu a propagação do vírus - comemorou um ano completo sem uma nova infecção da doença pela primeira vez, o que levou a OMS (Organização Mundial de Saúde) remover, em setembro, o país da sua lista de nações endêmicas. Isso abre o caminho para a África ser declarada livre da poliomelite em 2017. Finalmente, o México aprovou a primeira vacina contra vírus da dengue, e o fabricante da vacina (Sanofi) espera agora a aprovação de outros países da América Latina e Ásia.

 - "Assombração" quântica

Os físicos comemoraram o 100º aniversário da Teoria da Relatividade Geral de Albert Einstein com conferências especiais, livros e coleções de seus trabalhos. Einstein também foi manchete, quando físicos apresentaram uma prova mais convincente do que ele desprezava chamando de “ação fantasmagórica a distância”, eles afirmaram que duas partículas subatômicas poderiam estar entrelaçadas, ou seja, que uma partícula influencia o comportamento da outra, mesmo ambas estando separadas. Os pesquisadores demonstraram que poderiam produzir um entrelaçamento entre dois elétrons colocados 1,3 quilômetros um do outro. Einstein desprezou este fenômeno porque aparentemente quebra a regra universal que nada pode viajar mais rápido que a velocidade da luz. Apesar das dúvidas de Einstein, mal sabia ele que essa abordagem poderia um dia ser usada para construir uma internet quântica altamente segura e imune a hackers.

 - Terremotos artificiais

A exploração de petróleo, gás e outras atividades relacionadas a fontes de energia são casos que podem ter provocado terremotos em todo o mundo. Em abril, o Oklahoma Geological Survey anunciou que poços de petróleo e extração de gás são provavelmente responsáveis pela ocorrência desses fenômenos. Em resposta, a Comissão da corporação de Oklahoma, que regula a exploração de petróleo e gás, disse que irá diminuir o número de poços nas áreas com atividade sísmica, devido apoio da ideia por toda indústria de energia poderosa na política do estado.

 - Pontuação de confiabilidade de pesquisa

O debate sobre como impulsionar a reprodutibilidade dos resultados de pesquisa saiu apenas do papel para análise e ação em 2015. Pesquisadores, em uma variedade de áreas de estudos, lutam para reproduzir de forma independente os resultados publicados por muitas razões, que vão desde métodos mal descritos até análise falha de dados.

Em dezembro, o projeto de reprodutibilidade norte-americana anunciou que suas tentativas de reproduzir papéis importantes na biologia do câncer tinham caído de 50 trabalhos para 37, por causa do custo excessivo e o tempo necessário. Esforços para quantificar o problema deram frutos em 2015. Em abril, outra equipe de projeto de reprodutibilidade mostrou que dois terços das tentativas de replicar estudos de psicologia publicados terminaram em fracasso. E uma análise controversa estimou que US$ 28 bilhões são destinados anualmente para estudos biomédicos que não são reproduzíveis, muitas vezes por causa de documentação precária e falhas experimentais.

Os financiadores têm respondido. Principais institutos biomédicos no Reino Unido, incluindo o Wellcome Trust, divulgou um relatório este ano para esboçar estratégias afim de melhorar a reprodutibilidade como, por exemplo, a padronização de práticas experimentais. O NHI (Instituto Nacional da Saúde), dos EUA, lançou as diretrizes de reprodutibilidade em outubro, as quais concedem revisores para procurar falhas no esboço experimental e solicitou que concedam aos candidatos como escrever corretamente os documentos a serem autenticados. Algumas sociedades científicas disseram que as regras tornariam a preparação e revisão de documentos demasiadamente onerosa. Os editores também estão se envolvendo: cerca de uma dúzia de revistas começou a pedir aos seus autores para usar identificadores exclusivos como parte de um esforço pela Iniciativa de Identificação de Recursos.

 - Holofotes sobre sexismo

A discussão sobre sexismo aumentou o público em 2015, impulsionado por vários incidentes que destacou como chauvinismo tornando-se algo que ainda permeia a ciência. Em abril, a geneticista evolucionária Fiona Ingleby da Universidade de Sussex, em Brighton, Reino Unido, revelou no Twitter que PLoS ONE tinha rejeitado um artigo que ela escreveu com uma colega, depois que um crítico disse que adicionar "um ou dois" co-autores masculinos iria melhorar a análise.

Em junho, o biólogo Tim Hunt, premiado Nobel de 2001, atraiu críticas generalizadas quando ele falou de seu "problema com meninas" em laboratórios. "Você se apaixona por elas, elas caem de amor por você, e quando você as critica, elas choram," ele disse em uma conferência internacional de ciência e jornalismo em Seoul, na Coréia do Sul. Dois dias depois Hunt renunciou ao seu posto como professor honorário na Universidade de Londres, dizendo que ele tinha sido "pendurado para fora para secar", mas a Universidade não pretende reintegrá-lo.

Outubro trouxe a maior história de todas: a revelação de que o renomado astrônomo, pesquisar de exoplanetas, Geoffrey Marcy tinha assediado sexualmente várias estudantes durante pelo menos uma década. Marcy renunciou ao seu cargo na Universidade da Califórnia, em Berkeley, em meio a indignação pública com os colegas na universidade. O caso levou a procura da ética entre sociedades científicas, e várias estão em desenvolvimento ou políticas de reavaliação destinada a prevenir o assédio sexual no local de reuniões e outros eventos.

 - Congelamento de flash molecular

Biólogos estruturais descobriram detalhes sem precedentes no mecanismo molecular da vida, graças aos avanços em uma técnica chamada de “cryo-electron microscopy” (cryo-EM), onde os pesquisadores podem determinar as estruturas das proteínas celulares e fotografá-los em resolução quase atômica utilizando um microscópio eletrônico de congelamento de flash. Cryo-EM usurpou cristalografia de raios-X nos últimos três anos, porque ele não necessita de proteínas a serem cristalizadas em primeiro lugar, permitindo aos pesquisadores analisar muito mais moléculas.

Usando a técnica, os biólogos mapearam mais de 100 estruturas moleculares em detalhe em 2015, incluindo a Proteassoma, que recicla proteínas danificadas ou indesejadas e o spliceossoma, que corta pedaços de RNA mensageiro antes que a sequência seja transformada em proteínas. Os investigadores esperam trazer este nível de detalhe para moléculas clinicamente importantes.

 - Fazendo a medicina precisa

Pete Souza/Casabranca
Foto: Presidente Barack Obama anunciou a iniciativa de medicina de precisão em Janeiro.

A adaptação de tratamentos para pacientes individuais tem sido uma meta importante em biomedicina, sendo assim, o presidente dos EUA, Barack Obama, deu a este esforço um grande incentivo com o seu anúncio em janeiro pela “Precision Medicine Initiative” (PMI). Como parte do programa de US$ 215 milhões, que premiará seus primeiros subsídios no próximo ano, as organizações parceiras do NIH recrutaram 1 milhão de pessoas em todo o país, coletando informações genéticas, registros de saúde e até mesmo dados de dispositivos eletrônicos de monitoração de integridade. Pesquisadores usarão as informações para procurar ligações entre o risco de doença e de fatores genéticos e ambientais. O PMI inspirou outros governos para apostar em maiores estudos sobre seus próprios habitantes.
Logo após o discurso de Obama, a Califórnia anunciou uma iniciativa de US $ 3 milhões e a China deverá lançar seu próprio projeto em grande escala no próximo ano, a qual vai aproveitar a capacidade considerável do país em sequenciamento genômico.

A Islândia mostrou em 2015 o que é possível com um grande número de sequências do genoma humano. Em março, a empresa islandesa deCODE Genetics, em Reykjavik, publicou quatro artigos da sua análise com mais de 2.600 sequências genômicas completas de islandeses — a maior coleção de genomas humanos de uma única população. Eles descrevem as mutações ligadas à doença de Alzheimer e taxas de mutação no cromossomo Y.

Fonte: Revista Nature 528, 448–451 (24 December 2015), artigo (doi:10.1038/528448a) escrito por Monya Baker, Ewen Callaway, Davide Castelvecchi, Lauren Morello, Sara Reardon, Quirin Schiermeier e Alexandra Witze.

Traduzido por Heloisa C. Zanlorensi - Blog Da Terra Para As Estrelas