Ciência

As dez maiores descobertas científicas de 2006

PRIMEIRA PARTE

Todo mês de dezembro, a revista Science publica os dez maiores avanços científicos do ano. Na primeira parte deste artigo, vamos destacar cinco das dez descobertas escolhidas em 2006.
           
1) A solução do problema proposto por Poincaré.
Henri Poincaré foi o fundador de um ramo da Matemática conhecido como Topologia, encarregado de estudar as propriedades de superfícies que sofrem níveis arbitrários de alongamento. Em 1904, ele propôs uma conjectura sobre o tema, simples em sua concepção, mas tão difícil de provar que desafiou os matemáticos por cem anos.
Em 2002, Grigori Perelman, um russo de 36 anos, colocou na internet três pré-publicações que encaminhavam a solução do problema proposto por Poincaré. Embora os especialistas tenham imediatamente percebido que se tratava de uma proposição genial, foram necessários quatro anos até que a comunidade científica se convencesse de que Perelman havia finalmente resolvido o problema.
Em 2006, foram publicados separadamente três manuscritos – cada um com mais de 300 páginas – que preencheram os detalhes ainda obscuros da demonstração do autor russo, e Perelman recebeu a medalha Fields, o prêmio mais importante da Matemática.
A solução das conjecturas de Poincaré foi eleita o maior avanço científico do ano.
   
2) O seqüenciamento do genoma do homem de Neandertal
A partir do DNA recolhido em fósseis do homem de Neandertal, foram realizados dois estudos de seqüenciamento de DNA. No primeiro, um grupo de pesquisadores americanos seqüenciou 1 milhão de pares de base; no segundo, um grupo europeu seqüenciou 65 mil.
Neles, foram encontradas diferenças e similaridades genéticas entre os homens modernos e os antigos, que podem revelar passagens fundamentais na evolução de nossa espécie. Os dados permitem desenhar um rascunho do mapa completo do DNA de nossos antepassados. Assim que novos fósseis se tornarem disponíveis, seus genes poderão ser inseridos em bactérias para a formação de bibliotecas de DNA dos neandertais, para pesquisas mais detalhadas.
Os trabalhos sugerem que os homens de Neandertal divergiram de nossos ancestrais há 450 mil anos e que muito provavelmente houve miscigenação entre eles e o Homo sapiens, e comprovam que a Metagenômica, área que estuda o seqüenciamento de DNA de seres extintos, está em franco desenvolvimento.

3) Estudos sobre o degelo
Depois de décadas de mensurações com altímetros a laser, radares em órbita e um par de satélites que estimam o volume de gelo por gravitação, ficou claro que as massas das maiores geleiras da Terra, situadas na Groenlândia e na Antártida, têm perdido água para os oceanos, gradativamente.
Os pesquisadores desconhecem as razões capazes de justificar porque um aumento discreto da temperatura do ar e dos oceanos, como o dos dias atuais, pode provocar esse fenômeno. Mas, se esse ritmo de degelo persistir, áreas da Flórida, de Bangladesh e de outras regiões costeiras enfrentarão inundações em séculos, e não em milênios como se esperava.
Embora haja algum desencontro a respeito da velocidade em que ocorre o degelo, todos os estudos mostram que ele tem ocorrido, tanto na Groenlândia quanto na Antártida, nos últimos cinco a dez anos. Na Groenlândia, a perda é de 100 gigatoneladas por ano; na Antártida, pelo menos de 10 gigatoneladas.
As perdas atuais podem elevar os níveis dos oceanos apenas 10 cm em cada século, mas os especialistas temem que o aquecimento global seja suficiente para elevá-los um metro ou mais, num futuro próximo.
Há muitas dúvidas entre os glaciologistas a respeito da evolução das geleiras. O aquecimento global persistirá ou será contrabalançado por variações climáticas naturais? As camadas de gelo poderão se ajustar ao aquecimento reduzindo a velocidade do degelo? Mais geleiras serão perdidas pelo constante aumento da temperatura?
 
4) O Tiktaalik roseae, nosso ancestral que saiu do mar.
Todos os vertebrados dotados de membros (tetrápodes) evoluíram a partir de alguns peixes que existiram há 370 milhões de anos. Alguns deles apresentavam modificações no esqueleto fundamentais para a adaptação à vida terrestre, como coluna vertebral mais rígida e nadadeiras mais robustas, essenciais para dar suporte aos membros na terra.
Em três expedições às ilhas Ellesmere, no Canadá, realizadas em 2004, os paleontólogos encontraram o esqueleto de três peixes de cerca de três metros de comprimento, batizados como Tiktaalik roseae, fóssil que viveu há 375 milhões de anos e que preenche importante lacuna evolutiva da transição da vida nos mares para o interior dos continentes.
O que diferencia o Tiktaalik roseae de outros fósseis de sua época é a existência de punhos e cotovelos nas nadadeiras da frente, importantes para dar mobilidade em terra; de um pescoço rudimentar, o primeiro encontrado entre os fósseis, capaz de permitir movimentos mais amplos da cabeça; de costelas robustas e guelras bem desenvolvidas.
Nosso antepassado provavelmente se aventurou pela terra para encontrar insetos para comer e para fugir dos tubarões e de outros predadores.

5) As vestimentas invisíveis
No ano passado, os físicos desenvolveram uma vestimenta em forma de anel, invisível apenas quando olhada através de microondas que incidem paralelamente ao plano do anel. O dispositivo é considerado um experimento revolucionário no campo da manipulação de ondas eletromagnéticas e um passo na direção da verdadeira invisibilidade.
As bases para ele foram lançadas em maio, quando duas análises independentes previram que seria possível ancorar ondas eletromagnéticas num objeto com a finalidade de escondê-lo. Em outubro, físicos da Universidade Duke construíram um anel de um material que atravessado por microondas se tornava capaz de refleti-las de forma a tornar-se invisível.
Obter uma vestimenta não visível quando iluminada pela luz natural, no entanto, ainda permanece no campo da ficção. O avanço científico está no desenvolvimento dos dispositivos empregados para obter o efeito óptico descrito, tecnologia que terá aplicações na construção das antenas e radares do futuro.

SEGUNDA PARTE

Na primeira parte deste artigo, destacamos cinco dos dez avanços científicos  selecionados pela revista Science entre os dez mais importantes no ano de 2006. São eles:
1) solução do problema imposto por Poincaré; 2) seqüenciamento do genoma do homem de Neandertal; 3) estudo sobre o degelo; 4) Tiktaalik roseae, nosso ancestral que saiu do mar; 5) as vestimentas invisíveis.
A seguir, vamos nos deter sobre os outros cinco:
 
6) Avanços no tratamento da degeneração macular
A mácula é a região central da retina, na qual o cristalino projeta as imagens de tudo o que nos cerca. Com o passar dos anos, pequenas hemorragias e crescimento anormal dos vasos retinianos nessa região podem causar perda progressiva da visão. Degeneração macular é uma das causas mais freqüentes de cegueira nos mais velhos.
Em outubro de 2006, foram publicados dois estudos clínicos no The New England Journal of Medicine, mostrando que um medicamento, o ranibizumab, melhora a acuidade visual de cerca de 30% dos portadores das formas mais graves de degeneração macular e interrompe a progressão da doença na maioria dos outros. A publicação serviu de argumento para o FDA (Food and Drug Admnistration) liberá-lo para comercialização.
Ranibizumab é um anticorpo monoclonal produzido pela Genentech Inc., com o objetivo de neutralizar uma proteína (VEGF) que estimula a proliferação de vasos sangüíneos, processo envolvido na gênese da doença.
Outro anticorpo monoclonal produzido pela Genentech, já aprovado para o tratamento de neoplasias malignas, tem sido testado em injeções intra-oculares nos casos de degeneração macular. Os resultados são promissores e o custo muito mais baixo do que o ranibizumab, que não sai por menos de 1.950 dólares, por dose mensal.

7) No caminho da biodiversidade
Explicar como surge uma nova espécie é uma das questões mais importantes da Biologia, porque permite entender a biodiversidade espantosa que a vida adquiriu em 4 bilhões de anos na Terra.
Nos últimos doze meses, vários estudos procuraram decifrar as alterações genéticas necessárias para que um grupo de indivíduos se diferencie numa espécie nova, diferente daquela de seus ancestrais.
Em julho, pesquisadores americanos demonstraram que no rato de praia da Flórida, uma mutação ocorrida numa única base de um único gene é responsável por mais de 36% da cor mais clara dos pêlos, característica que distingue esses ratos dos demais. No mês seguinte, outro grupo mostrou que, em certos pássaros, a atividade excessiva de um único gene é suficiente para provocar o aparecimento de filhotes com bicos alongados.

8) Microscópios que enxergam proteínas além da barreira da luz
Microscópios comuns são incapazes de discernir pontos luminosos mais próximos do que metade do comprimento de onda da luz que os ilumina. No caso da luz visível, essa distância é de cerca de 200 nanômetros (1 nanômetro é a milionésima parte do milímetro).
Por muitos anos, os físicos tentaram vencer essa barreira, conhecida como limite de difração. Técnicas atuais, que combinam corantes fluorescentes aplicados às células e iluminação com raios lazer para excitá-las, permitiram visualizar proteínas no interior de sinapses entre neurônios com níveis de resolução de algumas dezenas de nanômetros. Variações desses métodos possibilitaram mapear a posição assumida pelas proteínas no citoplasma das células com nanômetros de precisão.
Identificar as acrobacias que as proteínas executam no interior das células representará um enorme avanço no entendimento de suas funções.

9) A persistência das memórias
Nos anos 1970, os neurocientistas observaram que coelhos colocados diante de uma barragem elétrica, ao aprender a evitá-la, apresentavam reforço das conexões entre os neurônios localizados no hipocampo, área do cérebro crucial para a formação de memórias. Esse fenômeno foi denominado LTP (long term potentiation).
Estudos posteriores mostraram que, quando o animal recebia previamente uma droga capaz de abolir a LTP, ocorria perda da capacidade de formar novas memórias. Apesar dessas evidências, a teoria de que as memórias ficam gravadas no hipocampo graças ao mecanismo de LTP tem sido difícil de comprovar experimentalmente.
Em janeiro de 2006, pesquisadores espanhóis documentaram a ocorrência de LTP em ratos condicionados a piscar os olhos em resposta a um estímulo sonoro. Em agosto, outros pesquisadores verificaram que ao abolir LTP no hipocampo por meio da administração de um medicamento, ratos que haviam aprendido a evitar uma área de choque em suas gaiolas perdiam a memória de sua localização.            Apesar desses experimentos reforçarem a teoria de que LTP será o mecanismo molecular envolvido na memorização, ainda falta esclarecer como as diferentes formas de LTP já identificadas no tecido cerebral estão relacionadas com os diferentes tipos de memórias.

10) Manipulações genéticas diminutas
Pequenas moléculas de RNA dotadas da capacidade de impedir a expressão de determinados genes têm despertado enorme interesse em biologia. No ano passado, foi descoberta outra dessas moléculas: piRNA.
Quatro grupos independentes publicaram trabalhos demonstrando que moléculas de piRNA se ligam a genes de uma família conhecida como Argonauta, cujos membros controlam outros pequenos RNAs, previamente descritos (microRNA e siRNA).
Os cientistas acreditam que os genes que codificam o piRNA regulam o desenvolvimento e manutenção das células espermáticas em diversas espécies, incluindo a humana.
Curiosamente, as moléculas de piRNA são muito abundantes e variadas. Em testes com ratos, foram encontradas cerca de 60 mil. Apesar de sabermos que elas têm a capacidade de silenciar genes, não conhecemos sua origem, que enzimas estão ligadas a seu aparecimento e que atividade exercem no genoma humano.

Referência:
Science 314, 1848-1855, 2006