Cancro, Tecnologia da Imagem e Astrofísica no 3º PubhD Porto

PubhD Porto destaca o papel da tecnologia desde a prevenção do cancro à prestação de cuidados de saúde personalizados, passando pela detecção de planetas fora do sistema solar.  Tudo isto num bar. 

Como manter as pessoas motivadas para a mudança de comportamento? Esta é uma das questões chave que se tenta compreender no doutoramento de Nuno Ribeiro, investigador no Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S) e doutorando em Multimédia e Educação na Universidade de Aveiro (UA). Como referido na sua apresentação no último PubhD Porto, no passado dia 30 de Março, no bar Pinguim, mais de metade dos casos de cancro são devido a opções comportamentais como o consumo de tabaco e álcool e a exposição à radiação ultravioleta. Por isso, não se pode falar em prevenção de cancro sem equacionar a questão problemática da mudança comportamental. O grande desafio é, pois, “como induzir a mudança de comportamento?” Nuno Ribeiro está a testar se as tecnologias móveis podem ou não ser um meio para promover essas mudanças de comportamento. Para isso desenvolveu uma aplicação para telemóvel que envia mensagens personalizadas aos utilizadores com o objectivo de induzir pequenas mudanças comportamentais que, de modo incremental, possam contribuir para a redução do risco pessoal de cancro. A Happy , “Health Awareness and Prevention Personalized for You” ou, em português “prevenção personalizada para si”, é o nome completo desta ferramenta que monitoriza o comportamento, sugere desafios saudáveis e dá a possibilidade de se ligar a outros utilizadores para partilha de resultados. Parte-se do pressuposto de que as atitudes de mudança podem ser lembretes e é isso que a aplicação faz: lembra coisas simples que o utilizador pode fazer para monitorar a sua saúde através da prevenção. Por exemplo, fazer um auto-exame à pele de 3 em 3 meses. As recomendações disponibilizadas pela aplicação baseiam-se em vários factores relacionados com o utilizador, com a informação que o utilizador dá sobre os seus comportamentos e com a localização geo-espacial do telemóvel. Nuno Ribeiro explica que, por exemplo, “se a pessoa estiver na praia durante o dia irá receber mensagens para se proteger do sol; se estiver no supermercado, a Happy vai sugerir-lhe comprar frutas e vegetais frescos”.

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Nuno Ribeiro

Por outro lado, lembrou o investigador, já na fase de interacção com o público que contava com 40 pessoas, há que considerar não apenas a mudança individual, mas também os factores ambientais. E deu o exemplo da corrida que, há 10 anos, era considerada uma actividade de uns poucos, mas que agora se tornou uma moda que arrasta multidões. “Não temos a noção do quão influenciáveis somos e nem sequer o admitimos”, conclui Nuno Ribeiro.

Imagens como montanhas

Bruno Ribeiro, Doutor em Cosmologia e Astrofísica pela Universidade Aix-Marseille, falou sobre a natureza e processamento das imagens em cosmologia e como esse conhecimento é útil para resolver outros problemas do nosso quotidiano, como, por exemplo, um idoso saber quando deve ou não tomar a sua medicação. Desde 2013, o trabalho de  Bruno Ribeiro tem estado intimamente ligado ao estudo da evolução das galáxias com muita formação estelar. Porém, fruto da sua paixão pelos computadores, programação e, sobretudo, pelo processamento de imagem, nos últimos meses o cientista abraçou um projecto na área da computação gráfica “uma vez que a forma como olhamos para os mais distantes objectos celestes não é em nada diferente da que necessitamos para resolver certos problemas tecnológicos que nos permitem melhorar a nossa vida e a dos que nos rodeia”. Assim, o trabalho de Bruno Ribeiro passa agora por reconhecer padrões que possam depois melhorar gadgets tecnológicos, como smartphones, tablets, smartwatches, dotando-os de capacidades para apoiar na prestação de cuidados de saúde domiciliários. “Para mim uma imagem é como uma montanha, o nível mais alto é também o mais brilhante e o mais baixo é o menos brilhante”, compara Bruno Ribeiro, definindo a imagem como o número de partículas em cada posição.

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Bruno Ribeiro

A velocidade das estrelas

Provavelmente conhecem o Pedro Figueira como sendo um dos cientistas portugueses que fez parte da equipa que descobriu planeta rochoso extrassolar mais próximo da Terra, já que ele participou nas observações do planeta, o HD 219134b, e da sua estrela, bem como no desenvolvimento dos “programas de computador utilizados para analisar os dados” recolhidos a partir de dois telescópios, “de modo a obter informações mais precisas”.

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Pedro Figueira

Quem esteve no último PubhD Porto teve a oportunidade de conhecer outras facetas deste astrofísico: a sua vivacidade, o sorriso e o grande à vontade para falar do que gosta. Com já 30 artigos publicados em revistas científicas de referência no campo da Astrofísica, Pedro Figueira falou sobre como se podem detectar planetas ao olhar para as estrelas, uma das linhas de investigação mais populares e com maior actividade na Astronomia.  Quando se mede a velocidade de uma estrela percebe-se se há algo que interrompa as ondas que se formam consoante uma estrela de afasta ou aproxima. Claro que muitos factores podem ser essa interrupção, mas se esta ocorre d forma sistemática e prolongada, pode tratar-se de um planeta. Actualmente, conhecem-se cerca  mais de 700 planetas, na sua maioria em sistemas com apenas um planeta. Mas existem também vários sistemas multiplanetários identificados.

Ora, Pedro Figueira explicou os principais métodos que se usam para o estudo de exoplanetas. A maioria dos planetas conhecidos foram descobertos através do método das velocidades radiais que consite, grosso modo, na medição da oscilação da velocidade radial de uma estrela, ou seja, da velocidade da estrela na nossa linha de visão, causada pela presença de um ou mais planetas em torno dessa mesma estrela. Contudo, este método dá poucas pistas sobre a constituição do planeta, sobre a sua densidade ou até mesmo sobre o raio do planeta. Por essa razão, entra em jogo o segundo método de que nos falou Pedro Figueira: o método dos trânsitos planetários se torna uma ferramenta crucial para o estudo de planetas extra-solares, pois permite estimar modelos da estrutura interna desses planetas. Uma das coisas que Pedro Figueira estudou na sua tese foi a aplicação desse método dos trânsitos no espectro dos infravermelhos, uma vez que já foi amplamente usado no espectro visível.

Como se mudam comportamentos para prevenir o cancro?

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Foto: Hugo Santos, Público

Como é que as tecnologias móveis, mais concretamente os smartphones, podem apoiar a mudança comportamental necessária à prevenção de cancro? Responder a esta pergunta é o principal objectivo do trabalho de doutoramento de Nuno Ribeiro, investigador no Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S) e doutorando na Universidade de Aveiro. Segundo Nuno Ribeiro, quando “mais de metade dos casos de cancro são devido a opções comportamentais como o consumo de tabaco e álcool e a exposição à radiação ultravioleta. É necessário desenvolver estratégias que induzam os indivíduos a adotar comportamentos mais saudáveis e, deste modo, reduzir a incidência do cancro”.

Esta investigação baseia-se no modelo de mudança comportamental de Fogg e deu origem à primeira aplicação móvel portuguesa, com o nome Happy, e  que visa induzir pequenas mudanças comportamentais que, gradativamente, possam contribuir para a redução do risco pessoal de cancro.

A aplicação, que permite o envio de mensagens personalizadas aos utilizadores, possibilita ainda a monitorização do comportamento, sugere desafios saudáveis e dá a possibilidade de se ligar a outros utilizadores para partilha de resultados.

Nas palavras de Nuno Ribeiro, “sendo esta a primeira aplicação portuguesa de prevenção de cancro, o estudo que está a ser realizado desde que a aplicação foi lançada é o primeiro do género e permitirá reunir informações valiosas sobre a viabilidade e recetividade deste tipo de estratégias junto da população portuguesa”.

Segundo nota de imprensa emitida pelo i3S, “as recomendações disponibilizadas pela aplicação baseiam-se em vários fatores como a informação que o utilizador dá sobre os seus comportamentos e a localização geo-espacial do telemóvel. Nuno Ribeiro explica que, por exemplo, ‘se a pessoa estiver na praia durante o dia irá receber mensagens para se proteger do sol; se estiver no supermercado, a Happy vai sugerir-lhe comprar frutas e vegetais frescos'”.

Da violência e seu contrário: da História à Ciência

“O desafio que nos espera mais não é do que assegurar a sobrevivência da humanidade”. A frase é de M. Gorbatchev e poderia muito bem resumir a última sessão do PubhD Porto, que teve lugar no passado dia 23 de Fevereiro, no bar Pinguim. A sobrevivência à violência exercida sobre e pelas mulheres, a sobrevivência ao cancro e os desafios que isso implica em termos de investigação científica e a sobrevivência das galáxias num universo muito populado foram temas que atravessaram as três apresentações.

Mas foi a Paula Coelho, doutoranda em História na Faculdade de Letras da Universidade do Porto e professora na Escola Secundária de Paços de Ferreira, que mais especificamente abordou o tema da violência. Falou-nos sobre os diferentes tipos de agressões de que as mulheres foram vítimas durante o século XX, tendo-se focado no período entre 1928 e 1934, na cidade do Porto. Entre esses tipos, a oradora realçou as agressões, as violações, o envenenamento e o desfloramento (violação de uma mulher que nunca havia tido relações sexuais). Ficámos a saber que essas agressões ocorriam essencialmente na rua, casa e cafés. Porém, uma das partes mais importantes da investigação de Paula Coelho refere-se à contextualização dessa violência, tendo a docente sublinhado a importância da alcoolização como causa preponderante dos episódios de violência. Na apresentação deste doutoramento, a oradora realçou ainda os tipos de fontes, essencialmente o arquivo do Instituto de Medicina Legal, a que recorre para fazer a sua pesquisa: relatórios directos,relatórios de sanidade, relatórios da polícia de instrução criminal.

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Paula Coelho

Um tema como este, que nos confronta com a realidade, muitas vezes velada, das comunidades em que nos inserimos, levantou obviamente duas questões: se são esperadas algumas surpresas desta investigação e, sobretudo, se aprendemos alguma coisa destas descrições. E um dos pontos de vista é que não podemos tirar conclusões precipitadas. Por exemplo, um projecto de investigação da Universidade Nacional de Rosario, na Argentina, liderado por Adela Campostrini, analisa las lógicas de organização e acção de grupos de jovens de Rosario em contextos sociais de violência urbana. Para a equipa foi ponto de partida alhear-se da perspectiva que diz que os jovens são simplesmente violentos, privilegiando uma abordagem que os trate como uma chave dinâmica de interacção de lógicas de organização e de acção que superam o nível de um território ou grupo etário.

Também o neurocientista Sam Harris considera que “o século XX foi palco de horrores sem precedentes. Mas as pessoas que vivem no mundo desenvolvido sentem-se cada vez mais alarmadas pela capacidade que temos de fazer mal uns aos outros”, escreve.  Ainda assim, o neurocientista diz-se optimista quanto ao progresso moral, ainda que muitos estejam enganados quanto ao que é certo ou errado.

No último PubhD Porto percebeu-se que, seja na sociedade, seja dentro do cólon, ou numa galáxia existem sim interacções lógicas de organização, de acção, de ataque, de defesa, mas acima de tudo existe uma certa ordem que acaba por fazer sentido quando ampliamos a visão do fenómeno para o seu todo.

Os bioquímicos estão interessados, por exemplo, nos mecanismos de funcionamento do cérebro, multiplicação celular e diferenciação, comunicação dentro e entre as células e órgãos e as bases químicas da hereditariedade e da doença. O bioquímico estuda moléculas específicas, tais como as proteínas e os ácidos nucleicos, dando particular ênfase na regulação das reacções químicas nas células vivas, ou seja, no que pode decifrar a ordem no caos aparente.

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Ilustração do livro Micromegas de  Voltaire.

Já Kafka acreditava que olhamos para a vida pelo buraco de fechadura estreito da nossa existência pessoal e para que possamos distinguir entre aparência e realidade, “devemos manter o buraco da fechadura sempre limpo”. E é também esse o papel da Ciência e da investigação científica.

A ver, como exemplo:

Ed Yong: Suicidal wasps, zombie roaches and other parasite tales

Como se comunica num ambiente de cancro?

O doutoramento de Joana Wilton, investigadora no Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S), engloba dois campos diferentes da biologia (regulação genética e microambiente do cancro). O objectivo é perceber como células do sistema imunitário (macrófagos) mudam a sua expressão genética ao comunicar com células de cancro do cólon, e quais as implicações desta comunicação.

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O cancro já não é apenas um conjunto de células alteradas a proliferarem, mas é, hoje, visto como um microambiente onde as interações entre os elementos celulares e moleculares que o compõem são fundamentais na progressão do tumor.

Antes de qualquer outra coisa, um cancro quer um ambiente especial, pois as células tumorais são imprescindíveis para a iniciação e progressão neoplásica, mas são incapazes de fazê-lo sozinhas. Elas precisam de um repertório variado de células não-tumorais, como os fibroblastos, macrófagos e as células endoteliais, que são recrutadas de sítios próximos e/ou distantes para constituir o microambiente tumoral.

Estas células recrutadas, juntamente com a matriz extracelular, são capazes de constituir  as principais características do cancro, como a falha na vigilância imunológica, a activação da angiogénese (formação de novos vasos sanguíneos), a invasão e metástase, além de dar apoio à resistência terapêutica. Portanto, a compreensão do papel do ambiente tumoral e da sua comunicação com as células neoplásicas pode levar à identificação de alvos na terapia anti-neoplásica.

Em suma, o microambiente tumoral é um conjunto de diferentes factores celulares e físico-químicos, tais como células do sistema imunológico, arquitectura angiogénica e matriz extracelular, que influenciam directa e indirectamente em vários aspectos patológicos, incluindo a resposta aos tratamentos farmacológicos.

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Joana Wilton estuda tudo isto, mas foca-se num aspecto particular: “sabe-se muito pouco sobre que modificações ocorrem no RNA para que os macrófagos comuniquem mais ou menos com as células do cancro”, informa. Por isso, o doutoramento desta bioquímica resulta de “um casamento feliz” de dois campos da Biologia: o microambiente de cancro e a regulação génica, começou por dizer a oradora do segundo PubhD Porto, no passado dia 23 de Fevereiro, que teve lugar no bar Pinguim.

Existem vários níveis de regulação na expressão génica no que toca ao início da transcrição (síntese do RNA molécula intermediária na síntese de proteínas), processamento e estabilidade dos RNAs mensageiros (mRNA), síntese proteica (iniciação e alongamento) e, finalmente, também ao nível do processamento da proteína e das suas modificações pós-traducionais (acetilações, glutaminações, fosforilações, glicinações, etc) e ao nível da sua estabilidade. Tudo isto é especialmente importante quando falamos de cancro.

A oradora focou a sua apresentação numa etapa importante da maturação do precursor do mRNA: a poliadenilação (adição de uma sequência de adenosinas) e que é importante por vários motivos: ajuda na transcrição do mRNA, protege regiões importantes do mRNA, ajuda no transporte do mRNA para o citoplasma, e também é relevante durante a tradução. A importância da poliadenilação é que se julga que esta aumente a estabilidade da molécula mRNA, nos eucariotas.

Outro aspecto focado por Joana Wilton foram as tais células imunitárias importantes para este microambiente do cancro: os macrófagos, que a investigadora dividiu em pré-infalamatórios e anti-inflamatórios. Estes últimos parecem ser mais tolerantes às células cancerígenas, refere a investigadora, ressalvando que o trabalho laboratorial do seu doutoramento iniciou-se apenas em Outubro de 2016. Tudo parece sugerir que os macrófagos “resistem mais tempo a um ambiente desfavorável”, explicou a doutoranda orientada por Alexandra Moreira e Maria José Oliveira, investigadoras no i3S.

 

 

 

 

 

As galáxias preferem ambientes com…poucas galáxias

Por que é que esta galáxia existe?  Por que é que esta galáxia existe com esta forma? Como é a vida de uma galáxia e o que determina a sua existência e morte? Estas são algumas das perguntas que, desde sempre, apaixonam Ana Afonso, oradora do último PubhD Porto, que teve lugar no dia 23 de Fevereiro, no Pinguim Café.

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Como se nos contasse uma história de embalar, a astrónoma explica-nos que, a partir de 1920, começou-se a perceber que haviam diversos tipos de galáxias [Galáxia é um conjunto de estrelas, de gás, de poeiras e de matéria escura]. Existem as galáxias irregulares, como a Grande Nuvem de Magalhães; as galáxias elípticas, como a Leo I; e as espirais, como a galáxia Andrómeda ou a nossa Via Láctea. Ana Afonso explica-nos que se consegue perceber a morfologia das galáxias em função dos seus elementos químicos.

Outros eventos históricos foram importantes para o conhecimento das galáxias, como a Guerra fria e a evolução da tecnologia militar que permitiu a utilização de telescópios no espaço. Mas, não se podendo ver uma galáxia, é possível simular modelos. E é também nisso que Ana Afonso trabalha. Curiosamente, a cientista focou uma parte da sua apresentação nos erros a evitar quando se tem uma galáxia como objecto de estudo. E, claro, “o primeiro cuidado a ter é conseguir uma amostra representativa de galáxias semelhante à nossa galáxia”, refere Ana Afonso. Em segundo lugar, é preciso atender à orientação das galáxias e perceber como estas evoluem. Actualmente, sabe-se que as galáxias nascem nas regiões de maior condensação da matéria escura, sendo a distribuição destas condensações aleatória.dsc03651

Ana Afonso contou-nos ainda que em regiões mais densas, a galáxia morre antes de chegar à zona densa, apesar de toda a interacção entre galáxias. A astrónoma avançou ainda algumas das conclusões a que tem chegado com a sua investigação, como a de que o ambiente preferencial para a nossa galáxia é um ambiente sem muitas galáxias.

“Façam parte deste enorme trabalho que é descobrir coisas novas”, incentivou a oradora.

A astrónoma Ana Afonso foi também uma revelação enquanto comunicadora de ciência cativando o público com o seu entusiasmo pela sua área e pela Ciência em geral. “A Ciência tem que ser o mais democrática possível”, referiu.  “Em Astronomia, beneficiamos imenso da colaboração uns com os outros porque numa mesma observação uns vêem o que escapou a outros por terem outro foco de pesquisa”.

A investigadora trabalha, actualmente, no levantamento do maior cluster (aglomerado) de galáxias que existe no hemisfério norte e sul.