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.

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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.

 

 

 

 

 

Oncobiologia no 2º PubhD Porto

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Melhorar formas de detectar cancro o mais cedo possível e prevenir a metastização são dois dos maiores desafios na área da investigação em oncobiologia. A área de investigação da Joana Wilton vai ao encontro desses desafios. Como?

O seu projecto de doutoramento engloba dois campos diferentes da biologia (regulação genética e microambiente do cancro) e visa 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.

A Joana é licenciada em Bioquímica e mestre em Biotecnologia pela Faculdade de Ciência e Tecnologia-Universidade Nova de Lisboa. Em 2016, iniciou o seu doutoramento no Instituto de Investigação e Inovação em Saúde (i3S), no âmbito do programa doutoral GABBA, um dos programas doutorais mais antigos e bem sucedidos em Portugal.