SynBio UFG conquista 2º Lugar em Competição Internacional com revolucionário creme terapêutico para Xeroderma Pigmentoso

Texto e foto: Marina Sousa

O clube de  Biologia Sintética  (SynBio UFG), formado por discentes do curso de graduação em Biotecnologia e Biomedicina da UFG, e uma biotecnologista coordenados pelo docente do Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública (IPTSP/UFG), André Kipnis foram premiados em competição internacional organizado pela Fundação iGEM -  SynBio Festival. O grupo apresentou o AraraSun que trata-se de um creme terapêutico com flavonóides recombinantes da flora local da biodiversidade do Cerrado e com selenopeptídeo sintético, cujo objetivo é  prevenir tumores de pele e melhorar o tratamento de pessoas com a doença genética rara chamada de Xeroderma Pigmentoso (XP). Haja visto que o estado de Goiás, tem a  maior taxa de casos de XP no mundo, concentrados na comunidade de Araras, distrito do município de Faina, localizado a 208 quilômetros de Goiânia.

O projeto apresentado pelo SynBio UFG, obteve reconhecimento em 12 das 15 categorias especiais do festival, conquistando quatro prêmios e uma medalha de ouro na categoria de Saúde Humana e Biomedicina. A premiação culminou com a equipe assegurando o prestigioso segundo lugar na classificação geral, sendo distinguido com o título de "1st Runner up", na área da saúde. A cerimônia de entrega de prêmios, ocorrida em 8 de dezembro, foi transmitida ao vivo da Cidade do México pelo canal da Fundação iGEM no YouTube.

Ao se destacar em uma competição de escopo internacional, o SynBio UFG não apenas reforça sua presença na vanguarda da pesquisa em Biologia Sintética, mas também destaca-se como protagonista na busca por soluções inovadoras para desafios de saúde pública. O projeto AraraSun não apenas evidencia a excelência acadêmica e o compromisso com a inovação, mas também coloca a UFG e o estado de Goiás no mapa global da biotecnologia, contribuindo significativamente para a disseminação do conhecimento e o avanço científico.

 

O Sol é para Todos -  Compromisso além da ciência 

Impulsionado pela empatia e guiado pela inovação, o SynBio UFG, composto por Jhenyfer Brachmann, Alexandre Santos, Jaqueline Jacintho, Arthur Coelho, Bianca Cornélio e a biotecnologista Eduarda Dias, embarcou na missão de criar uma solução terapêutica e preventiva para o Xeroderma Pigmentoso . Segundo dados do projeto, os portadores de XP enfrentam uma sensibilidade extrema aos raios ultravioleta (UV), aumentando significativamente o risco de desenvolver melanomas e outros tipos de cânceres cutâneos. O AraraSun é um creme terapêutico, concebido teoricamente durante a competição. Ele combina quatro flavonoides e um peptídeo sintético, proporcionando propriedades antioxidantes e antitumorais.

 

O grupo adotou a metodologia do Design Thinking na competição, abordando os desafios reais de maneira humanizada. Isso foi particularmente relevante dada a incidência alarmante de casos de XP no distrito de Araras, onde uma pessoa a cada 40 habitantes é afetada pela condição. Nesse contexto, o AraraSun não apenas representa uma resposta científica inovadora, mas também reflete o compromisso do SynBio UFG em enfrentar desafios de saúde de maneira sensível e eficaz.

O grupo empreendeu uma jornada de compreensão mais profunda da vida das pessoas afetadas por XP, conduzindo conversas significativas por meio de reuniões online. O diálogo estendeu-se à representante da comunidade de Araras, proporcionando perspectivas valiosas. Além disso, o grupo colaborou com eminentes profissionais da saúde e pesquisadores, incluindo o renomado professor Carlos Menck, especialista em XP da Universidade de São Paulo (USP), e a dermatologista Dra. Sulamita Chaihub que também é especialista no assunto. A troca de ideias também contou com a participação de Juliana Florese e Gleice Machado, presidente da Associação Brasileira de Portadores de Xeroderma Pigmentoso (AbraXP), com sede no Povoado de Araras. Essas interações enriquecedoras contribuíram de forma fundamental para a elaboração e aprimoramento do projeto. Um dos produtos realizados pelo grupo foi a elaboração de folders para que os pacientes pudessem conhecer o projeto, permitindo-lhes obter uma compreensão mais profunda do trabalho e oferecer as suas ideias, bem como sensibilizar outras pessoas comuns que estavam no mesmo local, sobre o projeto.

 

 

AraraSun e o cerrado brasileiro 

Na busca por um  creme que não apenas protegesse a pele dos pacientes com Xeroderma Pigmentoso dos raios solares, mas que também melhorasse a qualidade de vida dos paciente, o SynBio UFG selecionou para o AraraSun quatro flavonóides: Kaempferol, Quercetin, Luteolin e Myricetin que foram inspirados em árvores do Cerrado brasileiro, como a Pata de vaca, Fava d’anta e Cagaita, nas quais também estão presentes. Já o outro componente do creme terapêutico é o peptídeo sintético Selera-2, rico em aminoácidos do tipo selenocisteína, que  funciona como um agente antimutagênico, prevenindo transformações malignas de células, ou seja,  apresentando assim, atividade antimutagênica que  foi desenvolvido como uma derivação do proteolipídio humano PLP-2. 

 

Prototipagem

Depois de várias análises o grupo de pesquisadores chegaram à seguinte conclusão para a criação do creme tópico: projetaram circuitos genéticos complexos em Escherichia coli, uma bactéria benigna que permitiria a produção controlada de flavonoides em grande escala e de maneira sustentável.  Além disso, ela poderia reduzir custos de produção e garantir padronização entre lotes de cremes terapêuticos, já que naturalmente só poderiam ser obtidas através de plantas e extratos, além de contribuir para ser um produto com uma boa purificação. 

Os pesquisadores investigaram a rica gama de compostos antioxidantes e antitumorais presentes em diversas frutas e flores do bioma Cerrado para o AraraSun, como mostrado na imagem acima. Na etapa de testes o SynBio UFG propõe que sejam utilizadas ferramentas computacionais para que seja permitido realizar análises in silico e prever o mais próximo possível  as condições reais in vitro. Os testes práticos de bancada envolveriam as diferentes condições de cultura do chassi para o rendimento dos produtos desejados e a análise da formulação e dos excipientes do creme para manter sua vida útil, bem como testes de alergia e proteção solar. O grupo segue em busca de parcerias para o financiamento e próximos passos da pesquisa. 

iGEM Design League

 

O professor André Kpnis destaca que, apesar de o time de Biologia Sintética ser composto por um grupo reduzido, considerando a exigência volumosa de trabalho imposta pela competição, e também ser menor em comparação a outros times do Brasil e América Latina, os alunos demonstraram uma atuação exemplar e excepcional. Surpreendentemente, entre os 26 times participantes, o projeto do SynBio UFG conquistou o maior número de prêmios especiais, superando todas as equipes concorrentes. Das 12 indicações para os prêmios especiais, o grupo foi vencedor em quatro categorias: Melhor Vídeo Promocional, Melhor Prática Integrada com a Comunidade, Heróis Locais e também se consagrou como o vencedor do Melhor Circuito de Projeto Genético.

Ao avaliar todas essas conquistas e considerando que esta foi a primeira participação da UFG em uma competição que já existe há 20 anos, o professor expressa que o desempenho foi excepcional, inspirador e gratificante. Ele atribui o sucesso ao talento, criatividade e dedicação dos alunos da equipe. O professor acredita que esse desempenho servirá de inspiração para a UFG continuar participando da competição nos próximos anos, bem como para atrair mais alunos engajados. Além disso, ele está seguro de que os alunos saíram da competição enriquecidos com novos conhecimentos e experiências que impactarão positivamente suas carreiras como futuros Biotecnólogos e Biomédicos.

Arthur Alves Coelho destaca a competição como uma experiência verdadeiramente desafiadora, tanto em termos técnicos quanto na abordagem multidisciplinar necessária para o desenvolvimento do projeto. No entanto, ele ressalta que é exatamente essa complexidade que a torna tão enriquecedora para os participantes e impactante para a sociedade. A realização da proposta do creme terapêutico, baseado nos insights da rica biodiversidade regional e focado na resolução de um problema local, ampliou significativamente seus horizontes como futuro profissional em Biotecnologia, destacando o papel transformador que a ciência pode desempenhar na realidade circundante.

Coelho enfatiza que a premiação conquistada é fruto do trabalho árduo da equipe e do comprometimento do Prof. André Kipnis, que desempenhou um papel fundamental ao acompanhar e apoiar todas as etapas do processo. Por sua vez, Eduarda Pereira Soares Dias ressalta a importância da competição para aprofundar seus conhecimentos em Biologia Sintética e compreender como suas técnicas podem gerar soluções para problemas de saúde humana, animal e ambiental. Ela destaca o impacto internacional da participação, posicionando a UFG em destaque, e sublinha a relevância do envolvimento com a comunidade local para compreender melhor as condições de vida das pessoas afetadas por Xeroderma pigmentoso em Araras.

O grupo de Biologia Sintética teve sua origem em 2021, mas foi no final de 2022 que o projeto ganhou corpo. Jhenyfer Elíria Brachmann conta como iniciou a divulgação do tema por meio de panfletos em eventos como o Seminário do IPTSP e o CONPEEX, conseguindo formar uma equipe com o objetivo central de participar do iGEM. Ela destaca a experiência abrangente proporcionada pela competição, que exige conhecimentos científicos, multidisciplinaridade e uma perspectiva humanitária em relação à comunidade. Brachmann, do curso de Biomedicina, enfatiza o desafio enfrentado ao se deparar com temas inéditos em sua graduação, mas destaca o enriquecimento proporcionado pelo curso sobre Biologia Sintética promovido pela própria organização da competição.

Jaqueline Jacintho compartilha sua experiência, destacando a interação com outras equipes, pesquisadores e a comunidade em geral durante a competição. Ela enfatiza o estímulo para realizar práticas voltadas ao bem-estar social e à divulgação científica, ressaltando as diversas atividades realizadas, como análises de Bioinformática, produção de vídeos, panfletos, posts e entrevistas. Jacintho conclui que, apesar dos desafios, a pequena e corajosa equipe obteve conquistas significativas em seu primeiro ano de participação no iGEM Design League.

Alexandre Nascimento destaca a importância fundamental da participação do Prof. André Kipnis para aprender as técnicas necessárias na competição. Ele ressalta que a Biologia Sintética apresentou uma nova aplicação da Biotecnologia e introduziu ferramentas in silico para formular vias celulares, expandindo seu conhecimento anterior.

 

Apoio da FUNAPE e PROEC impulsiona êxito do Clube de Biologia Sintética na UFG

O Clube de Biologia Sintética da Universidade Federal de Goiás (UFG) alcançou um patamar de excelência, graças ao crucial respaldo institucional e financeiro proporcionado pela Pró-Reitoria de Extensão e Cultura (PROEC) e pela Fundação de Amparo à Pesquisa (FUNAPE). O financiamento, viabilizado pelo projeto de extensão intitulado "Clube de Biologia Sintética na UFG: uma atividade de conexão humana e inovação", foi coordenado pelo professor André Kipnis, do Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública (IPTSP) da UFG, que também desempenhou o papel de mentor durante a competição.

Arthur Coelho destaca a relevância do apoio recebido da PROEC e FUNAPE, salientando que foi um diferencial essencial para a participação do grupo na maior competição de Biologia Sintética do mundo. Além disso, esse suporte proporcionou a oportunidade de acessar um curso de Biologia Sintética de alta qualidade, onde os membros puderam aprimorar suas habilidades em gestão e execução de projetos na área de Biotecnologia.

"Acreditamos que nossa participação foi o primeiro passo para ampliar a disseminação da Biologia Sintética em nosso Estado e evidenciar que a ciência produzida nas universidades brasileiras possui um impacto significativo e relevância social", conclui Arthur Coelho, destacando o potencial transformador da iniciativa do Clube de Biologia Sintética na UFG.

Conheça mais sobre o projeto por meio do link: https://app.jogl.io/proposal/119