MÉTODO DE EDIÇÃO DE DNA PODE AUMENTAR INTELIGÊNCIA E BELEZA

Um grupo de biólogos pediu recentemente uma moratória mundial para pausar a utilização de uma nova técnica de edição de genoma que alteraria o DNA humano de uma forma que pode ser herdada. Os biólogos temem que a nova técnica seja tão eficaz e fácil de usar que alguns médicos abusarão dela antes de sua segurança poder ser avaliada. Eles também querem que o público compreenda as questões éticas que envolvem a técnica, que poderia ser usada para curar doenças genéticas, mas também para melhorar qualidades como beleza ou inteligência. Este último é um caminho que muitos especialistas em ética acreditam que nunca deve ser tomado. “Você poderia exercer o controle sobre a hereditariedade humana com esta técnica, e é por isso que estamos levantando a questão”, explica David Baltimore, ex-presidente do Instituto de Tecnologia da Califórnia e membro do grupo que está pedindo a moratória.

Mudanças hereditárias no DNA

Eticistas, por décadas, têm se preocupado com os perigos de alteração da linha germinal humana – ou seja, alterações de esperma humano, ovários ou embriões que vão durar durante toda a vida do indivíduo e ser transmitidos às gerações futuras. Até agora, estas preocupações foram teóricas. Mas uma técnica inventada em 2012 faz com que seja possível modificar o genoma de forma precisa e com muito mais facilidade. A técnica já foi usada para editar os genomas de camundongos, ratos e macacos, e poucos duvidam que iria funcionar da mesma forma nas pessoas. A técnica tem o poder para reparar ou melhorar qualquer gene humano. “Isso levanta a mais fundamental das questões sobre como nós vamos ver a nossa humanidade no futuro e se vamos dar o passo dramático de modificar nossa própria linha germinal e em um sentido assumir o controle de nosso destino genético, o que suscita enorme perigo para a humanidade”, alerta George Q. Daley, especialista em células-tronco do Hospital Infantil de Boston. Os biólogos apoiam a continuidade das pesquisas de laboratório com a técnica, e poucos – talvez nenhum – acreditam que ela está pronta para uso clínico. Tal uso é fortemente regulado nos Estados Unidos e na Europa. Cientistas norte-americanos, por exemplo, teriam que apresentar um plano para tratar doenças genéticas na linha germinal humana. Os autores do artigo, no entanto, estão preocupados com países que têm menos regulamentação na ciência. Eles pedem que “os cientistas evitem até mesmo a tentativa, em jurisdições mais flexíveis, de modificação do genoma da linha germinal para aplicação clínica em seres humanos”, até que todas as suas implicações “sejam discutidas entre as organizações científicas e governamentais”. Embora tal moratória não seja juridicamente vinculativa e pareça improvável de exercer influência global, há um precedente. Em 1975, cientistas do mundo todo foram convidados a se abster de utilizar um método para manipular genes, a técnica de DNA recombinante, até que as regras fossem estabelecidas. “Pedimos então que ninguém fizesse certas experiências, e de fato ninguém fez, que eu saiba”, diz Baltimore, que era membro do grupo de 1975.

Precisão é a chave

DNA recombinante foi o primeiro de uma série de passos cada vez melhores para a manipulação de material genético. O principal problema é o da precisão, de editar o DNA precisamente no local pretendido, uma vez que qualquer alteração fora do alvo pode ser letal. Dois métodos recentes, conhecidos como dedos de zinco e efetores TAL, chegaram perto da meta de edição precisa do genoma, mas ambos são difíceis de usar. A nova abordagem foi inventada por Jennifer A. Doudna da Universidade da Califórnia e Emmanuelle Charpentier, da Universidade de Umea, na Suécia. O método, conhecido pela sigla CRISPR-Cas9, coopta o sistema imunológico natural, fazendo com que as bactérias se lembrem do DNA dos vírus que as atacam para que estejam prontas na próxima vez que esses mesmos invasores aparecerem. Os pesquisadores podem simplesmente preparar o sistema de defesa com uma sequência de sua escolha e, em seguida, ela vai destruir a sequência de DNA correspondente em qualquer genoma que seja apresentado. Doudna é a principal autora do artigo que pede o controle da técnica e organizou a reunião em que a declaração foi desenvolvida. Embora altamente eficaz, a técnica ocasionalmente corta o genoma em locais não pretendidos. A questão de quanto erro poderia ser tolerado em um ambiente clínico é aquele que o grupo de Doudna quer ver exaustivamente explorada antes de qualquer genoma humano ser editado. Os cientistas também dizem que a substituição de um gene defeituoso por um normal pode parecer totalmente inofensivo, mas talvez não seja. Muitos especialistas em ética aceitam a ideia de terapia genética se as alterações morrem com o paciente, mas traçam uma linha clara em alterar a linha germinal, uma vez que esta se estende para as gerações futuras.

Pragmatismo x alteração da natureza

Existem duas grandes escolas de pensamento sobre como modificar a linha germinal humana, afirma R. Alta Charo, bioeticista da Universidade de Wisconsin e membro do grupo de Doudna. Uma é pragmática e busca equilibrar benefícios e riscos. A outra “estabelece limites inerentes sobre quanto a humanidade deve alterar a natureza”, diz ela. Algumas doutrinas cristãs se opõem à ideia de brincar de Deus, ao passo que no Judaísmo e no Islã existe a noção “de que a humanidade deve melhorar o mundo”. Outros cientistas concordam com a mensagem do grupo de Doudna. “É muito claro que as pessoas vão tentar fazer a edição genética em humanos”, supõe Rudolf Jaenisch, biólogo de células-tronco no Instituto Whitehead, em Cambridge. “Este documento apela para uma moratória sobre qualquer aplicação clínica, o que eu acredito que é a coisa certa a se fazer”. Edward Lanphier e outros cientistas envolvidos no desenvolvimento da técnica do dedo de zinco, rival da edição do genoma, também pediram uma moratória sobre a modificação da linha germinal humana, dizendo que o uso de tecnologias atuais seria “perigoso e eticamente inaceitável”. A Sociedade Internacional de Pesquisa em Células Tronco também apoia a moratória proposta. O grupo também ainda trabalha para desenvolver algum processo mais formal, como uma reunião internacional organizada pela Academia Americana de Ciências, para estabelecer diretrizes para o uso humano da técnica de edição do genoma. “Precisamos de um acordo se queremos melhorar a humanidade dessa forma ou não”, afirma Jaenisch. “Você tem que ter essa discussão porque as pessoas estão se preparando para fazer isso”. FONTE: mobile.nytimes.com/2015/03/20/science/biologists-call-for-halt-to-gene-editing-technique-in-humans.html?_r=0

CIENTISTAS DESCOBREM MÉTODO PARA FABRICAR GRANDES QUANTIDADES DE ANTI-MATÉRIA

Há muitas experiências que os físicos gostariam de realizar com antimatéria, desde estudar suas propriedades com medições espectroscópicas até testar como ela interage com gravidade. Mas, para realizar estes experimentos, os cientistas primeiro precisam ter uma boa quantia de antimatéria. Claro, eles não podem encontrá-la na natureza (devido à tendência da antimatéria de aniquilar-se em uma explosão de energia quando entra em contato com a matéria comum), e sua criação no laboratório provou ser muito tecnicamente desafiadora pelas mesmas razões. Agora, em um novo estudo publicado na revista “Physical Review Letters”, Alisher S. Kadyrov e sua equipe da Universidade de Curtin, em Perth, na Austrália, e da Universidade de Swansea, no Reino Unido, teoricamente encontraram um método para aumentar a taxa de produção de anti-hidrogênio em muitas vezes. Eles esperam que sua descoberta vá orientar os programas de anti-hidrogênio a alcançarem uma produção de grandes quantidades deste material por longos períodos de confinamento e em temperaturas frias, como exigido por futuras experiências de pesquisa. “As leis da física preveem que quantidades iguais de matéria e antimatéria foram criadas após o Big Bang”, conta Kadyrov, professor associado da Universidade de Curtin. “Um dos mistérios da ciência é: para onde foi toda a antimatéria? Para desvendar esse mistério, os cientistas do CERN [Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear] pretendem fazer experimentos gravitacionais e espectroscópicos com a antimatéria. O exemplo mais simples é o anti-hidrogênio. No entanto, é desafiador e caro criar e estudar anti-hidrogênio no laboratório”.

Mais fácil de reproduzir

O anti-hidrogênio é uma boa forma de antimatéria para os cientistas estudarem em parte porque é eletricamente neutro: ele consiste de um antipróton (um próton com carga negativa) e um pósitron ou antielétron (um elétron de carga positiva). Como é feito de apenas duas antipartículas, o anti-hidrogênio também é um pouco mais fácil de produzir do que anti-átomos maiores. Em 2002, cientistas produziram anti-hidrogênio no primeiro experimento dedicado à produção de anti-hidrogênio no CERN,. Em 2010, confinaram anti-hidrogênio em armadilhas por até 30 minutos. Eventualmente, no entanto, o anti-hidrogênio se aniquila, por exemplo, por meio de impacto com as paredes do aparelho experimental ou interagindo com gases de fundo. Existem algumas maneiras diferentes para produzir anti-hidrogênio no laboratório, as quais envolvem colidir ou dispersar uma das outras. No novo estudo, os físicos focaram na reação em que um antipróton é dispersado de um positrônio, que é um estado de ligação que consiste de um pósitron e um elétron comum. Num certo sentido, o positrônio pode ser pensado como um átomo de hidrogênio em que o próton foi substituído por um pósitron. Até agora, a reação de espalhamento antipróton-positrônio foi investigada principalmente quando o positrônio está no seu estado fundamental.

Melhores resultados com menos energia

No novo estudo, os cientistas mostraram que, teoricamente, colisões de antiprótons com positrônio em um estado animado em vez do estado fundamental podem aumentar a produção de anti-hidrogênio de forma significativa, em particular nas energias mais baixas. “Nossos cálculos mostram que uma maneira muito eficiente de produzir anti-hidrogênio é reunir antiprótons lentos com positrônio, que foi preparado em um estado animado”, disse Kadyrov. “Acontece que a formação de anti-hidrogênio aumenta em várias ordens de magnitude em estados excitados quando comparado ao estado fundamental devido ao comportamento de baixa energia inesperada revelada em nossos cálculos”. Pela primeira vez, esses resultados teóricos permitem estimativas realistas de taxas de formação de anti-hidrogênio via espalhamento antipróton-positrônio em baixas energias. Como energias mais baixas são mais importantes em experimentos do que energias mais elevadas, os cientistas esperam que este método ofereça uma maneira prática de criar anti-hidrogênio frio, o que poderia, então, ser usado para testar as propriedades fundamentais da anti-matéria. De acordo com Kadyrov, diversos grupos de cientistas colaboradores do CERN estão trabalhando na produção e captura de anti-hidrogênio em quantidades suficientes para experiências com propriedades espectroscópicas e gravitacionais. “Nós acreditamos que o mecanismo eficiente para a formação de anti-hidrogênio que nossa pesquisa revelou pode ser usado ​​para facilitar estudos”. “Atualmente, o positrônio pode ser animado para estados de alta energia, conhecidos como estados Rydberg”, disse Kadyrov. “Em seguida, queremos investigar colisões antiprótons com positrônio em tal estado. Dada a magnitude da melhoria que temos para os estados excitados mais baixos, pode-se esperar que a melhoria correspondente seja enorme. Isso, então, poderia abrir um caminho muito promissor para a produção de feixes de anti-hidrogênio de baixa energia para experimentos de espectroscopia, por exemplo, para medições de divisão hiperfinas em anti-hidrogênio”. fonte: phys.org/news/2015-05-physicists-ways-antihydrogen-production.html

MÉTODO USA CO² DA ATMOSFERA PARA FABRICAR NANOFIBRAS DE CARBONO

Pesquisadores da Universidade George Washington, nos Estados Unidos, desenvolveram uma técnica que pode ajudar a reduzir as emissões de carbono na atmosfera. O método transforma o gás carbônico encontrado na atmosfera em nanofibras de carbono, material extremamente leve e forte que possui aplicações em diversas áreas como a produção de baterias, equipamentos espaciais e eletrônicos, materiais de construção e pode até virar diamante. De acordo com o professor Suart Licht, um dos responsáveis pelo projeto, a tecnologia pode fabricar até 10 gramas de nanofibra de carbono por hora, utilizando energia solar. A novidade pode também baratear o processo. Atualmente, fibras similares são vendidas por cerca de US$ 25 mil por tonelada, mas segundo o professor, a nova técnica pode reduzir o valor para US$ 1 mil. “Este é um caminho razoável para reduzir os níveis de CO² na atmosfera”, afirma Licht. A técnica pode reduzir a concentração de gás carbônico na atmosfera. “Calculamos que usando uma área menor que 10% do deserto do Saara, em 10 anos a tecnologia pode retirar CO² o suficiente para fazer seus níveis na atmosfera diminuírem ao que eram antes da revolução industrial”, explica o professor. Para a próxima etapa do projeto, os pesquisadores querem ampliar e melhorar o processo. FONTE: megaarquivo.com/2015/08/23/11-713-mega-techs-metodo-usa-co%C2%B2-da-atmosfera-para-fabricar-nanofibras-de-carbono/

CIENTISTAS DESENVOLVEM MÉTODO QUE PODERIA 'REVIVER OS MORTOS'

Imagine uma pessoa que chega a um hospital e é declarada clinicamente morta, e após a aplicação de uma técnica “milagrosa”, este indivíduo pode ser trazido de volta à vida. Bem, isso é precisamente o que afirmam alguns cientistas norte-americanos, que aparentemente conseguiram ludibriar a tão temida morte, pelo menos em testes em animais, eles já conseguiram provar que eles podem “ressuscitar os mortos”. Mas em que exatamente consiste esta técnica? Samuel Tisherman e Peter Rhee da Universidade de Maryland foram os cientistas responsáveis pelo desenvolvimento desta técnica revolucionária que promete abalar os alicerces da medicina clássica. O método, que passaria a ser usado em pacientes em estado de gravidade tão crítico que não haveria nenhuma outra possibilidade de salvar sua vida, a técnica basicamente resfriaria o corpo o suficiente para paralisar todo o metabolismo do paciente, para que os médicos tivessem tempo suficiente para reparar o dano que levou o corpo a um tal estado de gravidade. Para fazer isso, eles propõem a drenagem de todo o sangue do corpo do paciente e o resfriamento até 20 graus abaixo da temperatura corporal, ou seja, levar o corpo a cerca de 10 graus de temperatura, assim conseguem substituir todo o sangue colhido com uma solução salina fria que mantém o corpo em uma espécie de “animação suspensa”. Depois de reparado o dano, o sangue é bombeado de volta para dentro do corpo, e em um ponto, com o aumento gradual da temperatura, o coração começa a bater novamente, ele revive o metabolismo e o corpo ganha vida.

Testes bem sucedidos com animais

Embora a equipe de cientistas já conseguido permissão para realizar testes com seres humanos que não têm outra opção para salvar a sua vida, até agora só transcenderam os resultados bem sucedidos efetuados em animais, quase em sua totalidade porcos, lesionados a um estado de gravidade tal que praticamente foram declarados como mortos.

Nestes testes, os animais foram resfriados a uma taxa de aproximadamente 2 ° C por minuto em então reparado o dano, quase 90% deles retornou à vida depois de mais de uma hora estando virtualmente mortos. Um risco associado a esta técnica é a possibilidade que se produza um dano cerebral significativo e irreversível, principalmente devido à falta de oxigênio para o cérebro. Para se certificar de que isso não aconteça, os cientistas treinaram os porcos em determinados exercícios que uma vez ressuscitado, foram capazes de replicar na maioria dos casos truques tão rápido quanto os porcos não tratados. Isto, de acordo com os cientistas, é prova suficiente que seu método não causa danos significativos ao cérebro, o que iria contra as suas aspirações para aplicar em humanos. FONTE: hipernews.net/2015/04/13/cientistas-desenvolvem-metodo-que-poderia-reviver-os-mortos/

NOVO MÉTODO DE GRAFENO EM SPRAY FAZ O SUPERMATERIAL FICAR AINDA MAIS FORTE

Uma equipe internacional de pesquisadores anunciou uma forma simples e barata de borrifar grafeno em substratos a velocidades supersônicas. Além de soar absolutamente sensacional, o método também oferece uma solução para algumas das fraquezas do supermaterial. O grafeno em spray é simplesmente mais forte. Apesar de ser um dos supermateriais mais empolgantes do mundo, o grafeno tem fraquezas bem documentadas. Basicamente, ao mesmo tempo que é virtualmente indestrutível em porções microscópicas, ele possui defeitos que surgem em escalas maiores. “Normalmente, o grafeno é produzido em pequenos flocos, e mesmo esses pequenos flocos têm defeitos”, explica Alexander Yarin, pesquisador em um estudo sobre o novo método. Mas se você pensar como partículas de líquido fluem para fora de uma lata de tinta em spray e então se consolidam na parede, e você consegue entender como uma abordagem semelhante pode funcionar com o grafeno. Com grafeno na equação, no entanto, você precisa de algo mais potente do que aerosol. Então pesquisadores reaproveitaram um sistema cinético de deposição de spray e um bocal de Laval – o mesmo usado em motores a jato supersônicos – para produzir uma torrente de gotículas de grafeno. A energia do impacto força os átomos de carbono a se reorganizarem em uma grade perfeita de grafeno que tanto ouvimos falar, mas sem os seus defeitos. “Estamos explorando a plasticidade do grafeno”, diz Yarin. “Na verdade é uma reestruturação.” Isso é empolgante. O método de spray funciona com qualquer substrato e nos dá esperança de que o grafeno fique mais simples de ser produzido, além de mais acessível. Além disso, borrifar grafeno em velocidade supersônicas é algo sensacional por si só. FONTE: UIC.EDU

NOVO MÉTODO DE TELEPORTE QUÂNTICO NOS DEIXA MAIS PRÓXIMOS DE UMA INTERNET QUÂNTICA

Uma equipe de cientistas holandeses anunciou um novo método para teletransporte quântico que usa entrelaçamento como uma forma de comunicação. Eles conseguiram teleportar com sucesso dados a uma distância de três metros. O importante aqui é que eles conseguiram fazer com 100% de confiabilidade. O feito por si só não é exatamente um grande avanço. Teletransporte quântico não é algo novo. Cientistas já brincam com isso há anos, e a distâncias de até 100 quilômetros. A confiabilidade de 100%, no entanto, é a grande novidade. Isso nos deixa um passo mais próximos de um computador quântico genuíno. Ou, ao menos, nas palavras do comunicado divulgado pelo laboratório, “é um passo importante em direção a uma rede de comunicação quântica entre computadores quânticos ultrarrápidos – uma internet quântica.” Isso parece bem legal! Mas espere até saber como eles estão fazendo isso. Os pesquisadores aprisionaram elétrons dentro de diamantes a temperaturas extremamente baixas e então atingiram eles com lasers, produzindo quantum bits (os qubits) que podem descrever diversos valores. Os diamantes agem como “mini-prisões” para os elétrons, eles dizem, e permite que eles criem uma rotação para os elétrons e ler eles novamente com precisão. Através de entrelaçamento, eles transportam efetivamente dados entre os qubits a uma distância de três metros com 100% de precisão. Em seguida, eles planejam fazer isso a uma distância pouco inferior a 1,6km. A equipe holandesa publicou um paper sobre o novo método na Science, mas as coisas estão ficando cada vez mais empolgantes. Se eles conseguirem ampliar o método, poderemos chegar à próxima geração da computação, ao introduzir um novo padrão de velocidade e poder nunca vistos antes. Não vamos teleportar nossos amigos de um canto para o outro do planeta. Mas pelo menos teremos uma internet incrivelmente rápida. fontes: Science/gizmodo

VC SABE COMO É DETERMINADA A IDADE DE UM FÓSSIL?

O método usado é chamado de datação radioativa, se baseia no fenômeno da radioatividade e foi descoberto no final do século XIX. A radioatividade faz os átomos perderem partículas (prótons ou nêutrons) na forma de radiação, causando variação no seu número de massa ou em seu número atômico. No caso de fósseis de seres vivos, costuma-se usar carbono 14 (com seis prótons e oito nêutrons) para fazer a datação. O carbono 14 emite radiação, perdendo dois nêutrons e se transformando em carbono 12. Em 5 730 anos, uma certa quantidade de carbono 14 ficará reduzida à metade, sendo a outra metade transformada em carbono 12. Por isso, esse tempo é chamado de meia-vida. A meia-vida do carbono 14 é tão curta que ele apenas pode ser usado para medir restos de organismos que viveram até 70 000 anos atrás. Para organismos mais antigos usa-se o mesmo processo – mas torna-se necessário recorrer a outro elemento radioativo, de meia-vida mais longa, como referência. Além do carbono 14, pode-se usar o potássio 40 – com meia-vida de 1,25 bilhão de anos – ou o urânio 238 – com 4,47 bilhões de anos -, além de muitos outros elementos radioativos. Para medir, nos fósseis, a quantidade desses elementos e dos que eles originam por radiação, os cientistas utilizam um aparelho chamado espectrômetro de massa, que permite descobrir a massa atômica dos elementos químicos presentes. Essa técnica, porém, não deverá funcionar corretamente no futuro, dentro de alguns milhões de anos – isso porque, a partir da década de 1940, a explosão de bombas atômicas, a realização de testes nucleares e os acidentes em usinas atômicas causaram modificações na radioatividade do planeta que farão esse método de datação perder sua referência-base. FONTE:Mundo Estranho