Palestra Citometria de Fluxo

A Secretaria do Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia convida para a palestra “Citometria de Fluxo e Aplicações” a ser ministrada pelo Prof. Bruno Verbeno, coordenador clínico científico da Criobanco – Medicina e Terapia Celular.

A apresentação ocorrerá nesta quinta-feira dia 29 de novembro, as 14h, no prédio da PPGBiotec, no campus da UFES em maruípe.

 

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O DNA a serviço da investigação criminal

Hoje, dia 28 de novembro de 2012, entra em funcionamento no Brasil a Rede Integrada de Bancos de Perfis Genéticos, de acordo com a lei 12.654 sancionada pela presidente Dilma Rousseff em maio deste ano e que torna obrigatória a coleta de DNA de criminosos.

Isso significa que, a partir de agora, condenados por crimes violentos terão de fornecer obrigatoriamente uma amostra de DNA para inclusão em um banco de dados. Suspeitos em uma investigação também podem ter que faze-lo se assim decidido pela justiça. Se o exame de DNA será aplicado aos que foram condenados antes de a lei entrar em vigor ainda se discute, e isso deve ser decidido pelo Judiciário.

Toda vez que ocorrer um crime novo, o DNA do criminoso ou do investigado poderá ser comparado com aqueles já presentes no banco de dados, e então descobrir se o indivíduo em questão cometeu outro crime no passado, crime este que até então estava sem solução, ou ainda se o indivíduo vinha cometendo crimes em série, sendo possível ligar a mesma pessoa a todos os crimes. Outra grande utilidade de um banco de DNA é a libertação de inocentes que foram presos injustamente, muitas vezes por identificação errônea pela vítima.

Essa prática não é nenhuma novidade e já acontece em outros países há muito tempo. O banco de dados de DNA do Reino Unido, implantado em 1999, é hoje o segundo maior do mundo com cerca de 6 milhões de perfis genéticos. O banco americano, que começou a operar oficialmente em 1994, tem hoje mais de 9 milhões de perfis. Na California, um dos estados mais liberais dos EUA e de onde escrevo, a proposição 69 votada pelos eleitores em 2004 (como um referendo) autoriza a coleta de DNA de presos por qualquer tipo de crime, assim como alguns tipos de contravenção. O DNA aqui também pode ser coletado de imigrantes ilegais por qualquer razão.

O sistema brasileiro funcionará aos moldes do sistema do FBI nos EUA, que trabalha juntamente com o governo brasileiro desde 2010 na transferência dessa tecnologia chamada CODIS (COmbined DNA Index System). Hoje, quinze estados brasileiros tem laboratórios de DNA e CODIS instalado e estão prontos a funcionar no sistema. No Espírito Santo, esse trabalho deve ser conduzido pelo Laboratório de Perícia Criminal da Polícia Civil em Vitória.

O banco de DNA será sigiloso, apenas acessado por agentes credenciados. A informação armazenada se refere a 15 posições hipervariáveis no nosso genoma. Essas posições, ou marcadores, são chamadas de STR (Short Tandem Repeats), significando que elas são sequências curtas e repetidas de DNA. Como eu disse, eles são hipervariáveis, ou seja, tem uma taxa de mutação bem maior do que a média do genoma e, por isso, diferentes pessoas provavelmente tem diferentes números de repetições (parentes compartilham alguns marcadores iguais e a probabilidade de compartilhamento varia dependendo do grau de parentesco). O que é armazenado no banco são esses números de repetições (alelos), 30 números por pessoa, já que 15 marcadores são analisados e temos 2 cópias do genoma, uma herdada do pai e outra da mãe. E como curiosidade, esses marcadores são os mesmos utilizados em testes de paternidade.

Esses marcadores não são genes e não podem dizer nada sobre características físicas, susceptibilidade a doenças ou comportamento de uma pessoa, funcionando apenas como um código de barras para cada indivíduo, nada muito diferente de uma carteira de identidade com foto e impressão digital. Porém, o DNA pode identificar um indivíduo quando não há impressões digitais, testemunhas e nem imagens, graças a células deixadas pelo criminoso no local do crime (por exemplo, sêmen em casos de estupro).

A genética forense, ou genética de identificação de indivíduos, é um grande exemplo de como a pesquisa científica pode contribuir com o nosso bem-estar, não somente no que se refere a saúde e cura de doenças, mas também criando ferramentas que possibilitam uma sociedade cada vez mais segura.

Update em 26/03/2013: reportagem do Jornal Nacional sobre a criação do banco de DNA de criminosos

Update em 24/04/2013: Dr. Guilherme Jacques, do Instituto Nacional de Criminalística, fala sobre o banco nacional de DNA no Programa do Jô

Um breve histórico do NGHM por Eldamária Wolfgramm

Minha história com e no NGHM iniciou-se no final de 2003, quando eu estava no início do segundo período do curso de Ciências Biológicas. Naquela época, o Núcleo se encontrava muito diferente da atual situação. No que se refere a sua estrutura física, o piso era de uma cerâmica amarelada, tínhamos, em algumas partes debaixo da bancada, armários de madeira cheios de cupim e no lugar dos nossos atuais armários brancos, tínhamos duas prateleiras de tábua em cada laboratório. Toda essa estrutura era utilizada não apenas pela genética humana como também pela genética animal (lembro-me dos projetos de biologia molecular com muriqui e com morcegos desenvolvidos por alunos da Profa. Dra. Valéria Fagundes e Prof. Dr. Albert David Ditchfield).

Os experimentos do NGHM, nesse período, eram realizados com materiais já existentes no laboratório, adquiridos há anos por professores já aposentados da Universidade ou com o pouco material que a Universidade fornecia periodicamente. As reações de PCR eram realizadas em um único termociclador da marca MJ Research, um modelo que faz parte do museu de Harvard. Contávamos também com a ajuda do SAG (Serviço de Aconselhamento Genético), direcionado pela bióloga Ângela Maria Spagnol Perrone (ou simplesmente Xuxu), o qual prestava gratuitamente à população o serviço de aconselhamento genético (realizado pelo Prof. Dr. Iúri Drumond Louro) e o teste do suor e análise molecular da mutação ∆F508 em pacientes suspeitos para fibrose cística.

Em 2004, nosso laboratório passou por reforma e adquiriu a roupagem hoje existente. Nesse mesmo ano foi criado pelo governo do Estado a FAPES (Fundação de Amparo à Pesquisa do Espírito Santo) e conseguimos o financiamento do meu projeto de Iniciação Científica (IC) sobre as ataxias cerebelares, que possibilitou a compra do primogênito dos nossos termocicladores, o termociclador da marca Eppendorf, além dos tão sonhados novos reagentes para o laboratório. Com a chegada da Profa. Dra Flávia de Paula, também nesse período, e extinção do SAG que passou a ser englobado ao NGHM, nosso grupo foi crescendo, conseguimos mais financiamentos e adquirimos todos os quatro termocicladores, cubas e reagentes (hoje não mais, na maioria dos casos, com data de validade vencida) utilizados no Núcleo.

Desde a minha IC eu trabalhei com marcadores microssatélites, ora em relação ao diagnóstico de doenças genéticas ora referente à genética forense e identificação humana (tema inclusive do meu mestrado que eu desisti antes mesmo de iniciar). Os microssatélites são regiões no DNA que se apresentam repetidas em determinadas localizações. No meu doutorado, esses marcadores novamente não me abandonaram: eu analisei marcadores microssatélites em amostras de pacientes com câncer de mama e de ovário para verificar a relação dessas regiões com as características dos tumores da mama e do ovário. Da tese resultaram quatro artigos, sendo um já publicado, um aceito, e dois submetidos para avaliação.

Durante esses nove anos no NGHM, a trajetória nunca foi fácil: aprendi que em alguns períodos seremos “mais ricos”, com a aprovação de financiamentos para aquisição de equipamentos e reagentes e em outros momentos poderemos ter nossa fase de escassez financeira… mas o ensinamento mais importante que levo é que fazer pesquisa é mais do que simplesmente ir ao laboratório e desenvolver sua parte prática, é cuidar, zelar pelo espaço onde a mesma é realizada.

O poder das redes sociais (na Ciência)

Todo mundo sabe (na verdade só algumas pessoas sabem) dos problemas e perigos das redes sociais, e por isso tem gente que se recusa a fazer parte delas. O que o futuro da humanidade nos reserva é a presença massiva da análise de dados em todos os segmentos da nossa vida. Seres humanos são dados! Uma rede social grátis como o Facebook logicamente tem que ter alguma forma de fazer dinheiro, e eles fazem isso vendendo dados. Basicamente, eles vendem você para anunciantes.

Porém as redes sociais tem sim alguma utilidade, até cientificamente falando. O twitter é um grande exemplo de rede onde é possível fazer contatos e receber informações relevantes. Isso tudo depende, claro, de como você usa o serviço.

A minha conta do twitter, por exemplo, é usada apenas para fins profissionais, independente de quão tolo isso possa parecer para alguns (por isso tenho poucos seguidores!). Eu só posto coisas relacionadas ao meu trabalho, e tento só seguir pessoas que fazem o mesmo ou então empresas, revistas científicas, etc. Por lá, eu já conversei com a revista Nature sobre qual seria o melhor presidente para o Brasil no que se refere ao apoio a ciência, já conversei com Stevens Rehen sobre o último prêmio Nobel, com pesquisadores do mesmo campo que eu sobre assuntos que nos interessam e já conectei com pessoas que nem conheço, mas que atendiam a mesma conferência que eu, graças ao uso da tal hashtag.

De fato, grandes cientistas do Brasil e do mundo estão presentes no twitter. Entre eles, os dois cabeças do projeto genoma, Francis Collins e Craig Venter, além da nata da ciência brasileira, como Miguel Nicolelis, Stevens Rehen, Mayana Zatz e Lygia da Veiga Pereira. Nicolelis usa sua conta para falar em grande parte sobre futebol (leia-se sobre o Palmeiras), e também sobre neurociência. E nesse momento em que escrevo, a Mayana tá fazendo campanha pela liberação dos materiais de pesquisa do processo de importação, o Stevens está comentando sobre sua recente entrevista no Programa do Jô, e a Lygia foi a Paraíba dar aula de células-tronco!

Mas sobre o que as pessoas interessadas em genética tuítam? Meu amigo Gaston Sanchez, do Center for Theoretical Evolutionary Genomics – University of California Berkeley, fez uma interessante análise em R e classificou os resultados em 8 grupos (figura abaixo). Em vermelho, temos tópicos como bigdata e machine learning, em laranja tuítes associados a palavra “molecular” e, em amarelo, associados a “câncer de mama”.

E você, tem conta no twitter e acha relevante para o seu trabalho? Usa outra rede social para esse fim?

Fonte da figura e código de R: http://cteg.berkeley.edu/~nielsen/2012/twittering-about-genetics-and-genomics/

Retiros de Laboratório

Um fim de semana numa hospedagem com clima de hotel-fazenda a beira do mar. Ótima ideia pra descansar né? Pois grupos de pesquisa da UC Berkeley oferecem isso a seus integrantes, uma grande oportunidade de relaxar, aproximar as pessoas, principalmente aquelas que não se falam muito no dia-a-dia, e sobretudo uma chance de discutir ciência num clima mais relax.

Já tive oportunidade de participar de 2 desses eventos. O primeiro foi o Nielsen Lab Retreat em Bodega Bay, num hotel-estação de biologia marinha da UC Davis, e o segundo, o Computational Biology Retreat, aconteceu esse fim de semana em Marshall, num centro de conferência bem rústico a beira da Tomales Bay (algumas fotos abaixo).

As discussões são muito mais proveitosas do que naquelas reuniões de laboratório que tem duração determinada de 1h. No retiro, não há nenhum compromisso depois, não é necessário dar um shift na mente logo após a apresentação, esquecer tudo aquilo e começar a pensar em outra coisa. Você apresenta seu trabalho para pessoas de diferentes formações e tipos de conhecimento, discute, fica o fim de semana todo lá junto dessas pessoas, mais tarde vem outro argumento a sua cabeça, e vocês voltam ao assunto e discutem de novo, possibilitando um desenvolvimento muito maior das ideias.

E qual exatamente é o formato de um retiro de laboratório? Bem, a coisa tem que acontecer num hotel bem tranquilo, com centro de conferência e que seja perto da cidade do seu laboratório (tipo Domingos Martins, já pensou?). Os integrantes do grupo se inscrevem para apresentações e posters. E tudo funciona meio que como um mini congresso.

E quem paga por tudo isso? Nas universidades americanas, cada departamento tem uma verba, que é destinada a cada laboratório que, portanto, tem possibilidade de financiar o evento. Infelizmente, a ideia é inviável em nosso laboratório, onde temos apenas verba proveniente de fundações de apoio a pesquisa, e esse mal dá pra cobrir as necessidades básicas do projeto.

Enquanto o pesquisador tiver que se preocupar que não há dinheiro para comprar ponteiras e Taq que estão acabando, é difícil pensar em iniciativas que levam a excelência de trabalho, coisa que passa pela maior integração do grupo de pesquisa, ao invés de cada um funcionar como uma ilha dentro do próprio laboratório, passa pelo incentivo do pessoal de trabalho e pela criação de uma espécie de orgulho em se fazer parte daquele grupo e de sentir vontade de estar junto a ele.

Como eu já disse em outra ocasião, talvez não haja apoio porque não há a demanda, e cabe a nós criarmos essa demanda. Se tentássemos organizar um retiro do NGHM, você gostaria de participar?

Migrando para o lado seco da bancada

Talvez eu tenha o tipo de trabalho mais diferente do NGHM, no sentido de que em todo o meu doutorado, até hoje eu não usei uma pipeta, não fiz uma extração de DNA, nem PCR, nenhuma reação de sequênciamento, muito menos um gel.

Mas esse tipo de coisa é exatamente o que se pensa quando se fala em pesquisa genética e, se eu não faço isso, o que eu faço então? Bom, eu analiso dados. Meu único instrumento de trabalho é um computador. E sim, isso pode ser muito interessante. Após meu ano de sanduíche no Center for Theoretical Evolutionary Genomics da University of California Berkeley então… decidi que é isso que quero fazer da vida. É o que se chama de Biologia Computacional.

O laboratório aqui é um pouco diferente de um laboratório de biologia normal. Na verdade, há apenas grandes salas com computadores por toda a parte. E é só isso. Mas o que se faz aqui é biologia pura. O grupo é especializado em genética de populações, evolução e análise de dados genômicos em geral, como aqueles de sequênciamento de nova geração, RNAseq e SNP arrays. A formação das pessoas é bem matemática. Até mesmo os biólogos tem algum minor, mestrado ou doutorado em estatística, matemática ou ciência da computação.

Infelizmente, nas escolas brasileiras, a matemática é apresentada ao estudante de uma forma não amigável e, normalmente, não se requer a aplicação de muita (ou nenhuma) matemática em cursos de biologia. Isso é verdade até mesmo para cursos superiores. E não há integração dos setores de biologia, estatística e ciência da computação nas universidades. Consequentemente, biólogos sendo formados no Brasil tem pouca ou nenhuma habilidade de análise de dados. Muitos pensam que o importante é gerar dados, depois se contrata um estatístico ou bioinformata para fazer a outra parte. E assim, se tornam profissionais muito limitados.

O principal grupo de ferramentas de bioinformática é a programação. Convencer um estudante de biologia que ele deve aprender programação parece um pouco difícil, mas após escrever os primeiros programinhas, se pode perceber como é um campo acessível e excitante! Com programação, você pode customizar suas análises, seus gráficos e figuras, não precisando ficar preso a o que um determinado software faz. É permitido pensar nas próprias hipóteses e criar formas de testa-las. Se você precisa mudar algo num gráfico feito por um software, por exemplo, como fazer? Com programação, é só mudar uma linha de código. Sabe aquelas figuras perfeitas publicadas na Nature? Programação!

Tanto faz se você pretende se mudar completamente para o “lado seco” ou ainda manter um pé no “lado molhado” da bancada, habilidades de análise de dados é essencial. Pensando nisso, eu e Iúri temos discutido sobre criar essa cultura no grupo NGHM-Iúri. Pra começar, talvez pudéssemos montar uma disciplina ou um grupo de estudos no tema. Após um grupo de alunos dominarem os principais conceitos, a coisa se propaga. Novos alunos vão entrando, recebendo o conhecimento dos mais antigos e aprofundando-o.

Talvez essa ideia inicial ainda represente uma grande mudança na filosofia de trabalho do lab no futuro. Mas como os alunos encarariam essa mudança? Com esperança, muitos deles vão descobrir a beleza de se trabalhar com biologia num computador, escrevendo códigos de programação.

P.S.1: o autor se compromete a postar mais histórias sobre programação em breve.

P.S.2: Este post foi inspirado no post de Melissa Wilson Sayres em http://cteg.berkeley.edu/~nielsen/2012/this-is-research/

ASHG 2012

Eu e Iúri participamos do encontro anual da American Society of Human Genetics que aconteceu entre os dias 05 e 10 de novembro em San Francisco, CA. Foram 6 dias de evento no maior centro de convenções da cidade e quase 7 mil inscritos de todo o mundo (incluindo muitos brasileiros). Lá estiveram Francis Collins, que dirigiu o Projeto Genoma Humano, e Kary Mullis, o inventor da PCR, entres outras figuras importantes.

Apesar de o evento ser grande demais e difícil de acompanhar, as palestras muito curtas e muitos palestrantes não terem um inglês compreensível, é uma grande oportunidade de se fazer amigos e contatos profissionais de todo o mundo, da academia e indústria. As festinhas das empresas foram legais, a Life Technologies por exemplo fechou uma boate de 3 andares e o Museu de Arte Moderna para uma exposição “Quando a ciência encontra a Arte”, e a 23andMe fez uma ótima recepção em um bar onde conheci a cientista chefe da empresa.

As melhores palestras que assisti foram de 2 pesquisadoras aqui do lab em Berkeley, Melissa Wilson Sayres falando sobre a extrema baixa diversidade no cromossomo Y e Rori Rohlfs sobre a aplicação do modelo de Balding-Nichols em nosso banco de dados de STR da população brasileira, além do doutor G. Paham de Stanford sobre a evolução da interação de genes KIR e MHC.

Recomendo a experiência, ano que vem será em Boston. Abaixo está o resumo do poster que apresentei lá, além de algumas fotos do nosso passeio pelo norte da Califórnia após o evento. Fomos a Calaveras Big Trees State Park e a South Lake Tahoe!