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O Prémio Nobel de fisiologia ou medicina de 2023 irá para Katalin Karikó e Drew Weissman pela descoberta de que a modificação do ARNm – uma forma de material genético que o seu corpo utiliza para produzir proteínas – pode reduzir respostas inflamatórias indesejadas e permitir que este seja entregue às células. Embora o impacto das suas descobertas possa não ter sido aparente no momento da sua descoberta, há mais de uma década, o seu trabalho abriu o caminho para o desenvolvimento das vacinas Pfizer-BioNTech e Moderna contra a COVID-19, bem como muitas outras aplicações terapêuticas atualmente em desenvolvimento. O Prémio Nobel da Física de 2023 também irá para uma equipa de cientistas que utilizou lasers para clarificar o comportamento dos eletrões, e muitos Nobel anteriores homenagearam a investigação básica.
Pedimos a André O. Hudson, bioquímico e microbiologista do Rochester Institute of Technology, que explicasse como a investigação básica como a dos vencedores do Prémio Nobel deste ano fornece as bases para a ciência – mesmo quando os seus efeitos de longo alcance não serão sentidos até anos depois.
O que é ciência básica?
A pesquisa básica, às vezes chamada de pesquisa fundamental, é um tipo de investigação com o objetivo abrangente de compreender fenômenos naturais, como o funcionamento das células ou como os pássaros podem voar. Os cientistas estão a colocar questões fundamentais sobre como, porquê, quando, onde e se, a fim de colmatar uma lacuna na curiosidade e na compreensão sobre o mundo natural.
Às vezes, os pesquisadores conduzem pesquisas básicas com a esperança de eventualmente desenvolver uma tecnologia ou medicamento baseado nesse trabalho. Mas o que muitos cientistas normalmente fazem na academia é fazer perguntas fundamentais com respostas que podem ou não levar a aplicações práticas.
Os humanos, e o reino animal como um todo, estão programados para serem curiosos. A pesquisa básica elimina essa coceira.
Quais são algumas descobertas científicas básicas que tiveram grande influência na medicina?
O Prêmio Nobel de fisiologia ou medicina de 2023 reconhece o trabalho científico básico realizado no início dos anos 2000. A descoberta de Karikó e Weissman sobre a modificação do mRNA para reduzir a resposta inflamatória do corpo permitiu que outros pesquisadores o aproveitassem para produzir vacinas melhoradas.
Outro exemplo é a descoberta dos antibióticos, que se baseou numa observação inesperada. No final da década de 1920, o microbiologista Alexander Fleming estava cultivando uma espécie de bactéria em seu laboratório e descobriu que sua placa de Petri estava acidentalmente contaminada com o fungo. Penicillium notatum. Ele notou que onde quer que o fungo crescesse, ele impedia ou inibia o crescimento da bactéria. Ele se perguntou por que isso estava acontecendo e posteriormente isolou a penicilina, que foi aprovada para uso médico no início da década de 1940.
Este trabalho alimentou mais questões que inauguraram a era dos antibióticos. O Prêmio Nobel de fisiologia ou medicina de 1952 foi concedido a Selman Waksman pela descoberta da estreptomicina, o primeiro antibiótico para tratar a tuberculose.
A pesquisa básica muitas vezes envolve ver algo surpreendente, querer entender o porquê e decidir investigar mais a fundo. As primeiras descobertas começam com uma observação básica, fazendo a simples pergunta “Como?” Só mais tarde são transformados numa tecnologia médica que ajuda a humanidade.
Por que demora tanto tempo para passar da ciência básica movida pela curiosidade para um novo produto ou tecnologia?
A descoberta da modificação do mRNA pode ser considerada um caminho relativamente rápido, desde a ciência básica até a aplicação. Menos de 15 anos se passaram entre as descobertas de Karikó e Weissman e as vacinas COVID-19. A importância da sua descoberta veio à tona com a pandemia e os milhões de vidas que salvaram.
A maior parte da investigação básica só chegará ao mercado várias décadas após a sua publicação inicial numa revista científica. Um dos motivos é porque depende da necessidade. Por exemplo, as doenças órfãs que afectam apenas um pequeno número de pessoas receberão menos atenção e financiamento do que as doenças que são omnipresentes numa população, como o cancro ou a diabetes. As empresas não querem gastar milhares de milhões de dólares no desenvolvimento de um medicamento que terá apenas um pequeno retorno do seu investimento. Da mesma forma, como o retorno do investimento na investigação básica muitas vezes não é claro, pode ser difícil conseguir apoio financeiro.
Outra razão é cultural. Os cientistas são treinados para buscar financiamento e apoio para o seu trabalho onde quer que o encontrem. Mas às vezes isso não é tão fácil quanto parece.
Um bom exemplo disso foi quando o genoma humano foi sequenciado pela primeira vez no início dos anos 2000. Muita gente pensava que ter acesso à sequência completa levaria a tratamentos e curas para muitas doenças diferentes. Mas não foi esse o caso, porque há muitas nuances na tradução da investigação básica para a clínica. O que funciona numa célula ou num animal pode não se traduzir nas pessoas. Existem muitas etapas e camadas no processo para chegar lá.
Por que a ciência básica é importante?
Para mim, a razão mais crítica é que a investigação básica é a forma como treinamos e orientamos futuros cientistas.
Num ambiente académico, dizer aos alunos “Vamos desenvolver uma vacina de mRNA” versus “Como funciona o mRNA no corpo” influencia a forma como abordam a ciência. Como eles projetam experimentos? Eles iniciam o estudo avançando ou retrocedendo? Eles são argumentativos ou cautelosos na forma como apresentam suas descobertas?
Marco VDM/E+ via Getty Images
Quase todo cientista é treinado sob a égide da pesquisa básica sobre como fazer perguntas e seguir o método científico. Você precisa entender como, quando e onde os mRNAs são modificados antes mesmo de começar a desenvolver uma vacina de mRNA. Acredito que a melhor forma de inspirar futuros cientistas é incentivá-los a expandir a sua curiosidade para fazer a diferença.
Quando escrevi minha dissertação, baseei-me em estudos publicados no final do século XIX e início do século XX. Muitos desses estudos ainda hoje são citados em artigos científicos. Quando os investigadores partilham o seu trabalho, mesmo que não seja hoje ou amanhã, ou daqui a 10 ou 20 anos, será útil para outra pessoa no futuro. Você tornará o trabalho de um futuro cientista um pouco mais fácil, e acredito que esse seja um grande legado para se ter.
Qual é um equívoco comum sobre ciência básica?
Dado que qualquer utilização imediata da ciência básica pode ser muito difícil de ver, é fácil pensar que este tipo de investigação é um desperdício de dinheiro ou de tempo. Por que os cientistas estão criando mosquitos nesses laboratórios? Ou por que os pesquisadores estão estudando aves migratórias? O mesmo argumento foi feito com a astronomia. Por que estamos gastando bilhões de dólares colocando coisas no espaço? Por que olhamos para os limites do universo e estudamos estrelas quando elas estão a milhões e bilhões de anos-luz de distância? como ele nos afeta?
Há necessidade de mais literacia científica porque a sua falta pode dificultar a compreensão da razão pela qual a investigação básica é necessária para avanços futuros que terão um efeito importante na sociedade.
No curto prazo, pode ser difícil ver o valor da investigação básica. Mas, a longo prazo, a história tem mostrado que muito do que hoje consideramos natural, como equipamentos médicos comuns como raios X, lasers e ressonâncias magnéticas, veio de coisas básicas que as pessoas descobriram em laboratório.
E ainda se resume às questões fundamentais – somos uma espécie que procura respostas para coisas que não sabemos. Enquanto a curiosidade fizer parte da humanidade, estaremos sempre em busca de respostas.
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