A medicina que vem do espaço

[Pouco se divulga sobre os efeitos outros das viagens espaciais, além dos resultados científicos relativos a excursões humanas no cosmos e a impressionantes avanços tecnológicos na exploração do Universo. O artigo abaixo, cujo título é o que usei para esta postagem, publicado no jornal espanhol El Mundo, joga um pouco de luz sobre os benefícios para a medicina provenientes de tais viagens. Seu autor é Eduardo García Llama, físico e engenheiro espanhol especializado em operações espaciais, que trabalha no Centro Espacial Johnson da Nasa em Houston há mais de uma década.]

Estação Espacial Internacional - (Foto: Nasa)

Recentemente recebemos notícias encorajadoras no terreno das pesquisas para fins médicos que se realizam a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS, na sigla inglesa), já que em breve terá início o primeiro teste clínico em seres humanos de um medicamento para tratar a distrofia muscular de Duchenne. O desenvolvimento desse medicamento foi possível graças a experiências realizadas na ISS. 

A distrofia muscular de Duchenne (DMD) é uma doença hereditária, atualmente incurável, que afeta principalmente crianças do sexo masculino e que costuma começar a surgir na infância. Consiste em uma atrofia muscular progressiva, que acaba resultando sempre na morte prematura dos que a sofrem. Hoje, a DMD é a enfermidade genética letal na infância mais comum no mundo.  Ela atinge aproximadamente um em cada 3.600 crianças, que acaba morrendo por volta dos 20 anos de idade. Acredita-se que o fármaco desenvolvido graças às experiências a bordo da ISS retardará no dobro do tempo o início dos efeitos sucessivos de deterioração progressiva dessa doença, e estenderá ao dobro a esperança de vida dos pacientes com DMD. Apesar de não se tratar de uma cura, pode-se considerar isso um primeiro passo muito significativo nessa direção. 

Muita gente me pergunta para que serve a ISS, e verifico que a imensa maioria das pessoas não conhece as atividades que são levadas a cabo a bordo dessa estação.  A ISS não é nada mais nada menos que um laboratório científico no espaço,  projetado principalmente para a realização de pesquisas básicas nos campos da biologia e da biotecnologia, das ciências da Terra e do espaço, e para o desenvolvimento de tecnologia. Mas, o que há na ISS que permita supor uma vantagem em pesquisas científicas em relação aos laboratórios existentes na Terra?  A resposta está no efeito equivalente à falta de gravidade existente na estação. 

A condição equivalente de não-gravidade que se experimenta a bordo da ISS permite estudar sistemas físicos e biológicos, sem que ocorram muitos dos efeitos que estão presentes quando esses mesmos sistemas são estudados em laboratórios na Terra. Em uma condição equivalente de não-gravidade não se dão a sedimentação, a convecção ou a pressão hidrostática, por exemplo. A ausência destes e de outros efeitos permite estudar sistemas físicos e biológicos em condições mais ideais, o que propicia que se possam entender e caracterizar com mais fidelidade muitas de suas propriedades e processos intrínsecos, já que permite a identificação de mecanismos subjacentes que, de outra maneira, se veriam mascarados pelos efeitos decorrentes de não se estar em condição equivalente de não-gravidade, como é o caso dos laboratórios na Terra. 

A descoberta do fármaco concebido para o tratamento da DMD foi possível porque na estação podem crescer cristais de proteínas que são maiores e de melhor qualidade dos que os obtidos em laboratórios na Terra, o que permite determinar com uma precisão muito maior suas estruturas tridimensionais. Foi o estudo de uma proteína específica associada à DMD que permitiu o projeto de um medicamento com as características necessárias para poder ligar-se a ela -- como "uma chave entra em uma fechadura", nas palavras do professor Yoshihiro Urade, um dos responsáveis por esses avanços -- e degradar seus efeitos.

Esquema mostrando como um medicamento (verde) com projeto necessário pode se encaixar em um local específico de uma proteína - (Fonte: Nasa)

Abrem-se também esperanças para a cura da Alzheimer, a partir das experiências a bordo da ISS. Em 10 de janeiro passado, uma cápsula de carga da empresa Space X foi lançada rumo à estação transportando um experimento, chamado SABOL, que será utilizado para abrir uma nova via de pesquisa sobre a Alzheimer, uma frente de pesquisa única que só pode realizar-se a bordo da ISS.  

Acredita-se que a Alzheimer e outras patologias semelhantes se originam e avançam quando certas proteínas formam fibras que se acumulam no cérebro sob a forma de placas e novelos que acabam impedindo o correto funcionamento das células nervosas do cérebro. A experiência SABOL foi concebida inicialmente para o estudo da origem da vida, e estava dirigida para avançar na compreensão dos processos biológicos de automontagem mediante o estudo de crescimento de fibras de proteínas. Dado que, precisamente, a Alzheimer envolve um processo de automontagem semelhante, a experiência SABOL se utilizará agora para tentar decifrar os mecanismos envolvidos na origem e desenvolvimento das acumulações de proteínas responsáveis por essa desordem.

Representação artística mostrando acumulações de proteínas responsáveis pela doença de Alzheimer - (Fonte: Nasa)

Os conglomerados protéicos que se considera serem os responsáveis pela Alzheimer levam décadas para se desenvolver e se acumular -- razão pela qual essa desordem está associada à velhice. Por isso, os cientistas idealizaram métodos para que esses agregados cresçam com maior velocidade em laboratórios e, assim, poder estudá-los sem ter que esperar muito tempo. 

Entretanto, os agregados que são obtidos nos laboratórios na Terra só podem alcançar tamanhos relativamente pequenos antes de se depositarem por seu próprio peso no fundo do recipiente ou placa onde foram criados, fundo que ademais impede que essas redes fibrilares cresçam tridimensionalmente da maneira que fariam naturalmente se não tivessem que estar confinadas sobre uma superfície in vitro. O ambiente equivalente à falta de gravidade que se vive a bordo da ISS permite precisamente que se consigam conglomerados protéicos de tamanho muito maior, já que crescem em suspensão e sem o impedimento decorrente de não estarem depositados em superfície alguma -- isso facilita um estudo mais detalhado de seu crescimento.

 Fibras de uma proteína associada à doença de Alzheimer. À esquerda se vê como algumas fibras se duplicam e outras se unem em configurações helicoidais. À direita, resultado obtido quando se assentam por seu próprio peso, interrompendo seu desenvolvimento - (Fonte: Samuel Durrance, Instituto Tecnológico da Flórida)

As amostras que crescerem na SABOL serão analisadas com microscópio de força atômica quando regressarem à Terra para, depois de sua análise, para que se possa refinar experiências futuras. Abre-se assim uma nova via de pesquisa contra a doença de Alzheimer, uma via impossível de ser trilhada em laboratórios na Terra. Essa nova frente seguramente não resultará de forma direta nem imediata em uma cura dessa enfermidade, mas sim contribuirá para seu entendimento e sua caracterização. Acredita-se que isto poderá derivar em progressos dirigidos a deter seu avanço, em aperfeiçoamento dos tratamentos correntes em desenvolvimento ou, inclusive, na melhor das hipóteses, contribuir para sua cura definitiva. 

Os exemplos mencionados são representativos unicamente dos progressos que podem resultar das pesquisas a bordo da ISS na área médica, mas os campos de estudos em condições equivalentes de não-gravidade são inúmeros, variados e complexos. Estamos realmente na infância desse tipo de pesquisa, mas creio que o potencial está aí e é enorme. 

Para terminar, há outro aspecto que se depreende desses casos de pesquisa que me parece importante destacar. Os exemplos de pesquisas descritos brevemente demonstram com clareza a grande interconexão que existe entre múltiplas disciplinas da ciência e da tecnologia: áreas do conhecimento e da técnica tão díspares, tão aparentemente inconexas e que, além disso, talvez algumas delas fossem classificadas por muitos como "pouco práticas", como é o caso do estudo da origem da vida na Terra, os foguetes e os voos espaciais, a física da gravidade ou a cristalografia, por exemplo, se unem nesses casos e convergem na área médica para tentar solucionar problemas da Humanidade. 

Essa interconectividade e essa interdependência multidisciplinar são uma característica fundamental para o avanço do conhecimento e, portanto, para o benefício humano. Isso é algo de que devemos ser conscientes como cidadãos e que, creio, devemos ter em conta nahora de apoiar, se não for por outras razões, o investimento em pesquisas e no desenvolvimento de múltiplas disciplinas científicas e técnicas ainda que, a priori, pareçam não redundar em um benefício prático imediato.