quinta-feira, 24 de maio de 2018

Shell e Fapesp lançam Centro de Inovação em Novas Energias


Imagem meramente ilustrativa

Tópico 01437

A FAPESP, a Shell Brasil, as universidades Estadual de Campinas (Unicamp) e de São Paulo (USP) e o Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen), lançaram nesta quarta-feira (23/05), em um evento na sede da Fundação, o Centro de Inovação em Novas Energias (CINE).

O centro receberá investimento de R$ 110 milhões em cinco anos, no âmbito do Programa FAPESP Centros de Pesquisa em Engenharia, para desenvolver novos dispositivos de armazenamento de energia com emissão zero (ou próximo de zero) de gases de efeito estufa e que utilizem como combustível fontes renováveis, além de novas rotas tecnológicas para converter metano em produtos químicos, entre outros objetivos.

A Shell aportará um total de até R$ 34,7 milhões no novo centro, enquanto a FAPESP reservou um investimento de R$ 23,14 milhões. Outra parcela, de R$ 53 milhões, virá da Unicamp, USP e Ipen como contrapartida econômica, na forma de salários de pesquisadores e de pessoal de apoio, infraestrutura e instalações.

Estou muito contente em participar desse evento de lançamento do Centro de Inovação em Novas Energias porque ele abre novas fronteiras e combina as necessidades da FAPESP e da Shell em apoiar o desenvolvimento científico e tecnológico com o virtuosismo de cientistas, que querem expandir as fronteiras do conhecimento”, disse José Goldemberg, presidente da FAPESP.

Fiquei muito satisfeito ao olhar as áreas de pesquisa que serão apoiadas no âmbito desse novo Centro nas quais tenho interesse pessoal”, afirmou Goldemberg, que é reconhecido como um dos maiores especialistas mundiais em energia.

O CINE terá quatro divisões de pesquisa, com sedes na Unicamp (Armazenamento Avançado de Energia e Portadores Densos de Energia), na USP (Ciência de Materiais e Químicas Computacionais) e no Ipen (Rota Sustentável para a Conversão de Metano com Tecnologias Químicas Avançadas), e que desenvolverão, ao todo, 20 projetos.

A missão do centro será produzir conhecimento na fronteira da pesquisa e, paralelamente, transferir tecnologia para o setor empresarial. As pesquisas poderão gerar resultados que serão usados pela Shell para gerar startups ou firmar parcerias com outras empresas.

Uma das coisas que diferencia esse novo centro é que os pesquisadores ligados a ele não pretendem fazer avanços incrementais, mas realizar pesquisas avançadas que possam ter impacto no mundo”, disse Carlos Henrique de Brito Cruz, diretor científico da FAPESP.

Tem sido um prazer trabalhar na criação do CINE com a Shell, uma companhia que tem cientistas e entende a importância de se fazer boa ciência”, disse.

A FAPESP apoia Centros de Pesquisa em Engenharia em parceria com as empresas GSK, com sedes na Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) e no Instituto Butantan; outro com a Shell, instalado na Escola Politécnica da USP; com a Peugeot Citroën, na Unicamp; e mais um com a Natura, na USP.

Estão em vias de serem constituídos outros centros em parceria com: Embrapa, em mudanças climáticas; Statoil, em gerenciamento de reservatórios e produção de petróleo e gás; Usina São Martinho, em medidas sustentáveis para o controle de doenças que afetam a cana-de-açúcar; Koppert, em tema controle biológico de pragas.


Transição energética

O Centro de Inovação em Novas Energias foi composto a partir de uma chamada de propostas lançada pela FAPESP em parceria com a Shell em abril de 2017.

A seleção, concluída no início de 2018, aprovou as propostas dos pesquisadores Rubens Maciel Filho, da Faculdade de Engenharia Química da Unicamp, Ana Flávia Nogueira, do Instituto de Química da Unicamp, Fábio Coral Fonseca, do Ipen, e Juarez Lopes Ferreira da Silva, do Instituto de Química de São Carlos, da USP.

O acordo de cooperação entre a FAPESP e a Shell foi assinado em 2013. A parceria resultou, em 2015, na criação do Centro de Pesquisa para Inovação em Gás (RCGI, na sigla em inglês), sediado na Escola Politécnica da USP.

Para mim, especificamente, este evento de lançamento do Centro de Inovação em Novas Energias faz parte de uma fantástica jornada, iniciada exatamente em maio do ano passado, quando a FAPESP e a Shell lançaram uma chamada para criação do novo Centro”, disse André Araújo, presidente da Shell Brasil.

Como organização, temos falado muito nos últimos anos sobre transição energética e vemos que este momento está chegando e deve se tornar realidade em breve”, disse.

De acordo com projeções apresentadas por Joep Huijsmans, líder da divisão de pesquisa e tecnologia de novas energias da Shell, estima-se que, em 2050, a população mundial será composta por, aproximadamente, 10 bilhões de pessoas, das quais 50% deverão morar em cidades.

A demanda global de energia provavelmente será quase 60% maior em 2060 do que hoje, com 2 bilhões de veículos em circulação no mundo, contra a frota atual de 800 milhões.

A produção de energia renovável poderá triplicar até 2050, mas ainda precisaremos de grandes quantidades de petróleo e gás para fornecer toda a gama de produtos energéticos de que o mundo precisa”, estimou Huijsmans.

Maciel Filho, coordenador de transferência tecnológica do Centro, também destacou que, em 2050, estima-se que a demanda por energia elétrica passe dos atuais 18% para 50%. “O futuro sustentável demandará mais energia renovável, afim de diminuir as emissões de gases de efeito estufa”, avaliou.

Também participou da abertura do evento Jane Zheng, gerente-geral de Pesquisa e Desenvolvimento da Shell no Brasil.




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segunda-feira, 21 de maio de 2018

Ministério do Meio Ambiente capacita gestores ambientais em Maragogi-AL


Imagem meramente ilustrativa

Tópico 01436

Começa nesta terça-feira (22), em Maragogi, Alagoas, o Curso de Gestão Ambiental Municipal – TerraMar, promovido pelo Programa Nacional de Formação e Capacitação de Gestores Ambientais do Ministério do Meio Ambiente em parceria com a Cooperação Técnica Alemã (GIZ). Cerca de 120 gestores municipais das regiões dos Abrolhos, na Bahia, e Costa dos Corais, em Alagoas e Pernambuco, participam dos três dias do Primeiro Encontro Presencial do evento.

O Projeto TerraMar atua na costa brasileira em uma das áreas mais sensíveis ambientalmente. O objetivo é assegurar uma gestão integrada das zonas marinha e costeira, voltada para a conservação e uso sustentável da biodiversidade. A formação dos gestores terá 80 horas a distância e 48 horas presenciais. A formação reforça o reconhecimento das unidades de conservação como territórios propícios à implementação de políticas públicas.

Para a diretora do Departamento de Educação Ambiental do MMA, Renata Maranhão, a expectativa é capacitar os gestores municipais para atuar na gestão territorial integrando as ações no continente e no mar. “O encontro promove o diálogo para que eles construam alternativas de integração”, afirma. 

Um dos objetivos é formar uma rede para que possam atuar de forma conjunta. O curso conta, também, com a parceria do Instituto Coral Vivo.


Santuário

O Parque Nacional Marinho dos Abrolhos, no litoral baiano, é uma espécie de santuário de reprodução de várias espécies de baleias que, durante o inverno no Hemisfério Sul, seguem as correntes marinhas buscando águas mais aquecidas e alimento. Foi criado em abril de 1983 e, por ser o primeiro, representou um marco para a conservação marinha no país. São mais de 91 mil hectares que ajudam a proteger a região com a maior biodiversidade marinha no Atlântico Sul.

Já a Área de Proteção Ambiental da Costa dos Corais é outro importante berço do ecossistema marinho brasileiro e uma das reservas de corais do planeta. É, também, uma das maiores unidades de conservação federais marinhas com seus mais de 400 mil hectares de área e cerca de 120 km de praias e mangues.




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sexta-feira, 18 de maio de 2018

Rede Embrace de Magnetômetros pesquisa o clima espacial sobre a América do Sul


Imagem ilustrativa. Divulgação: FAPESP

Tópico 01435

A interação entre partículas solares e o campo magnético terrestre, bem como possíveis efeitos nocivos do clima espacial em aparelhos eletrônicos, são objeto de estudo de um grupo de pesquisadores no Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), em São José dos Campos (SP).

Em colaboração com colegas de outras instituições latino-americanas, o grupo do Inpe trabalha na instalação da Rede Embrace de Magnetômetros (Embrace MagNet) na América do Sul, que, espera-se, chegará a mais de 20 equipamentos espalhados por toda a América Latina, incluindo o México, por volta de 2022.

O objetivo central da rede formada por magnetômetros – instrumentos utilizados em medidas de intensidade de um campo magnético – é estudar particularidades e especificidades das perturbações no campo magnético sobre a América do Sul, para determinar a sua intensidade em relação ao que ocorre no resto do mundo.

O projeto visa estudar a variação diária da dinâmica da alta atmosfera [mesosfera e termosfera] e da eletrodinâmica da ionosfera em baixas latitudes e região equatorial. Nosso interesse é ver a variação do campo magnético terrestre quando acontecem as explosões solares e as nuvens magnéticas atingem a Terra”, disse Clezio Marcos De Nardin, coordenador-geral de Ciências Espaciais e Atmosféricas do Inpe.

De Nardin e colegas publicaram recentemente na revista Radio Science, da American Geophysical Union, dois artigos sobre a Embrace MagNet. No primeiro artigo, descrevem a proposta e os objetivos científicos da rede, bem como detalham o projeto, seus equipamentos, instalação e como é feito o tratamento dos dados coletados. No segundo artigo, os autores revelam os primeiros resultados científicos da iniciativa.

O projeto de instalação e manutenção da Embrace MagNet é uma iniciativa internacional sediada no Inpe e que conta com apoio da FAPESP, por meio de um Projeto Temático, do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), Financiadora de Estudos e Projetos (Finep) e da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás (Fapeg). Na Argentina, o projeto tem apoio do Fondo para la Investigación Científica y Tecnológica (FonCyT), do Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet) e do Programas y Proyectos de Investigación da Universidade de Tucumán.

Antes da criação da Embrace MagNet, os pesquisadores sul-americanos dependiam de dados fornecidos primordialmente por instituições dos Estados Unidos, Europa e Japão para estudar as perturbações no campo magnético sobre a América do Sul.

Os magnetômetros daquelas instituições estão na América do Norte, Austrália, Europa e África. Baseado em seus dados, quando ouvíamos que o campo magnético estava perturbado, não sabíamos o quanto esta perturbação tinha efeito sobre o Brasil”, disse De Nardin.

Uma medida de campo magnético feita no Canadá, por exemplo, não é equivalente a uma medida feita no Brasil. Perturbações magnéticas não são equivalentes nos hemisférios Norte e Sul. Há várias publicações na literatura especializada que mostram que as auroras boreais e austrais também não são simétricas”, disse.


Auroras boreais e austrais

Quando a nuvem magnética de uma tempestade solar interage com o campo magnético terrestre, a faceta mais visível desta relação é percebida pelos cidadãos pela formação de auroras boreais e austrais na estratosfera sobre as regiões polares. Se as auroras são a face visível do fenômeno, as interações entre as partículas energizadas provenientes do sol e o campo magnético terrestre causam perturbações ao redor do globo.

Nas regiões aurorais, a interação da nuvem magnética com o campo magnético gera um sistema de correntes a 100 quilômetros de altitude que pode danificar equipamentos no solo”, disse outro autor dos artigos e participante da Embrace MagNet, Paulo Roberto Fagundes, professor na Universidade do Vale do Paraíba (Univap).

Fenômenos importantes no campo magnético são provocados por erupções solares, que liberam ao espaço radiação eletromagnética (luz) e quantidades prodigiosas de partículas altamente energizadas. É a chamada explosão solar. Partículas viajando a velocidades superiores a 2 milhões de quilômetros por hora são lançadas do Sol e chegam à Terra em poucos dias, bombardeando o campo magnético que envolve e protege o planeta.

Os fenômenos solares que chegam à Terra são capazes de causar interferências em sistemas de posicionamento por satélites, como o GPS. Automóveis, aviões e navios usam sistema de navegação por satélite. Dependendo de sua intensidade, uma tempestade pode afetar os satélites de GPS, degradando severamente a sua operação.

O bombardeio do campo magnético terrestre pelo resultado das erupções solares pode danificar também sistemas de sensoriamento remoto por radar, além de induzir correntes elétricas em transformadores de linhas de transmissão de energia ou afetar a proteção de dutos para transporte de petróleo e gás, causando enorme prejuízo econômico.

No caso das usinas geradoras de energia, as consequências podem ser mais graves. Quando a nuvem magnética solar atinge o campo magnético terrestre gerando auroras, correntes elétricas surgem no solo. Nas proximidades de uma hidrelétrica elas podem, por exemplo, queimar seus transformadores e desligar as linhas de transmissão de energia, ocasionando apagões.

Um caso importante como descrito acima ocorreu em 9 de março de 1989, resultado de uma grande explosão solar. Três dias e meio mais tarde, em 13 de março, uma torrente de partículas energizadas e elétrons na ionosfera induziu poderosas correntes elétricas no solo em diversos pontos da América do Norte.

Na província canadense de Quebec, a corrente queimou os transformadores do sistema de transmissão elétrica, provocando nove horas de apagão. Alguns satélites, inclusive meteorológicos, perderam contato por várias horas. O ônibus espacial Discovery se encontrava no espaço e apresentou problemas em seus sensores eletrônicos.

Estudo recentes publicados na revista Risk Analysis estimam que o impacto nos dias de hoje de um evento geomagnético como o ocorrido em 1989 causaria prejuízos globais entre U$ 2,4 trilhões e U$ 3,4 trilhões”, disse De Nardin.

Sabe-se que usinas hidrelétricas construídas ao lado de grandes reservatórios são alvos em potencial das correntes no solo causadas por tempestades solares, isto porque a água dos reservatórios, além de potencializar a transmissão da corrente ao passar pelas turbinas da usina, transmite a corrente diretamente à casa de força, onde ficam os transformadores.

Uma corrente muito mais forte, como a que atingiu Quebec em 1989, pode queimar os transformadores de uma usina. Mas não é preciso ocorrer um evento daquelas proporções para danificar os equipamentos. Qualquer tempestade solar causa correntes no solo que afetam os transformadores das usinas. Por isso, tais equipamentos têm especificações de manutenção periódica para evitar sua completa degradação.


Atividade magnética solar

A frequência maior ou menor de explosões solares está diretamente ligada ao ciclo solar (ou ciclo de atividade magnética solar), que mostra a atividade do Sol em intervalos de 11 anos.

Durante os períodos de máxima atividade solar, a degradação dos transformadores é maior. Pesquisas publicadas pelo IEEE [Institute of Electrical and Electronics Engineers] , com base em estudos realizados na África do Sul, indicam que, caso não seja feita manutenção, o transformador pode chegar a explodir”, disse De Nardin, que também é vice-diretor do International Space Environment Service (ISES), um organismo internacional dedicado a coordenar os esforços mundiais de previsão do clima espacial.

O estudo do clima espacial serve, entre outros motivos, para poder estimar o nível de estresse a que estão sujeitos os equipamentos das geradoras de energia, das empresas de extração de petróleo e gás e das constelações de satélites.

A análise de toda a montanha de dados coletada diariamente pela Embrace MagNet serve de subsídio para o desenvolvimento, pelos pesquisadores brasileiros, de um indicador específico chamado índice Ksa.

Nossa ideia é chegar a um índice sul-americano (o sa do índice Ksa). Já sabemos que o que ocorre no resto do mundo não é o mesmo que acontece aqui”, disse De Nardin. Quando estiver completa, a rede será formada por 23 magnetômetros instalados em 16 estados brasileiros, e também na Argentina, Chile, México e Uruguai. Já foram instalados e se encontram em operação 13 magnetômetros – o mais recente deles foi instalado em Medianeira (PR), no campus da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR).


Nova camada na ionosfera

Além do estudo do campo magnético feito com a Embrace MagNet, o projeto do qual a rede faz parte também já produziu uma outra importante descoberta científica.

Detectamos a existência de uma quarta camada na ionosfera, a camada F”, disse Fagundes, que coordena o Projeto Temático “Estudo da variabilidade dia a dia da mesosfera, termosfera e ionosfera em baixas latitudes e região equatorial, durante o ciclo solar 24”.

Ionosfera é uma das camadas da atmosfera terrestre, caracterizada por conter cargas de íons e elétrons, que se estende entre 60 e 500 quilômetros de altitude.

Conhecíamos as camadas F1, F2 e F3. Agora, descobrimos a F4. É a mais externa. Fica acima dos 350 quilômetros de altitude. Estamos pesquisando o que gera essa estrutura”, disse Fagundes.



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quarta-feira, 16 de maio de 2018

Dica: V Seminário de Planejamento Estratégico Sustentável do Poder Judiciário

Imagem meramente ilustrativa

Tópico 01434

Desde 2014, o Superior Tribunal de Justiça (STJ) organiza encontros para debater políticas de sustentabilidade e responsabilidade socioambiental nos órgãos judiciários. No próximo dia 12 de junho, em parceria com outros órgãos públicos, o STJ promoverá a quinta edição do Seminário de Planejamento Sustentável do Poder Judiciário.

A presidente do STJ, ministra Laurita Vaz, conduzirá a abertura do evento, que contará com a presença de outros ministros do tribunal. Está prevista ainda a presença da presidente do Supremo Tribunal Federal (STF), ministra Cármen Lúcia, da procuradora-geral da República, Raquel Dodge, e de outras autoridades.

Segundo a chefe da Assessoria de Gestão Socioambiental (AGS) do STJ, Ketlin Feitosa, o seminário tem como foco a adoção das melhores práticas de sustentabilidade, de forma a alinhá-las e trazer mais eficiência ao gasto público.

No STJ, trabalhamos com a agenda econômica da sustentabilidade. É preciso ter mais consciência com o dinheiro público. É gastar menos fazendo mais. Trata-se de uma estratégia para a sobrevivência das instituições”, diz a gestora.

O evento é voltado para gestores e servidores das instituições públicas federais, estaduais e municipais. Entre os palestrantes estarão, pela primeira vez, representantes do Ministério do Planejamento, do Ministério das Minas e Energia e da Procuradoria-Geral da República.

As inscrições são gratuitas e podem ser feitas pelo link, abaixo, do site da Escola Nacional de Formação e Aperfeiçoamento de Magistrados (Enfam).


Responsabilidade socioambiental

A disseminação de valores de responsabilidade socioambiental no planejamento estratégico e na gestão das instituições públicas teve como marco a publicação da Resolução 201/2015 do Conselho Nacional de Justiça (CNJ). Segundo o servidor da AGS Cristiano Sousa, o normativo – que trata do novo regime fiscal – determinou a reestruturação do Judiciário para integrar políticas de responsabilidade socioambiental.

Isso é muito mais do que proteção ambiental. Trata-se de governança, eficiência de gastos públicos e inserção na comunidade”, destaca o servidor.

Nesse contexto, o evento sempre traz temáticas fixas, atreladas a despesas, como eficiência energética, conservação da água em prédios públicos e compras sustentáveis. Também serão debatidas acessibilidade e inclusão, gestão de resíduos na administração pública e boas práticas de sustentabilidade na formação de magistrados.


A força das redes

Cristiano Sousa frisa que o seminário funcionará também como um fórum para troca de experiências sobre a aplicação de critérios de sustentabilidade e acessibilidade no planejamento de compras e aquisições no âmbito da administração pública.

Ketlin Feitosa avalia que, ao longo desses anos, um dos resultados do seminário foi a criação de redes regionais, por estados, para a troca de informações e com o objetivo de fortalecer as instituições. 

A ideia surgiu ao verificarmos nos encontros que existiam gestores nas mesmas cidades que não se conheciam, não trocavam nenhuma ideia. As redes significam força, integração, comunicação; encontrar soluções juntos, porque assim somos mais. Sempre há exemplos para aprender, até mesmo com o erro”, afirma.

Já existem oito redes implantadas. A mais recente é a de Rondônia, formada pelo Tribunal de Justiça de Rondônia, pelo Tribunal Regional Eleitoral e pelo Tribunal Regional do Trabalho.



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segunda-feira, 7 de maio de 2018

Ministério do Meio Ambiente oferece oito cursos a distância


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Tópico 01433

O Ministério do Meio Ambiente abre, a partir desta segunda-feira, inscrições para oito cursos gratuitos de Educação a Distância na modalidade auto-instrucionais (sem tutoria). O período de inscrições vai até 16 de maio. Entre os temas tratados estão Água, Unidades de Conservação, Resíduos Sólidos, Produção e Consumo Sustentáveis.

Para participar, os interessados devem acessar o ambiente virtual de aprendizagem do ministério, se cadastrar e efetuar a inscrição em um ou mais cursos. A efetivação da inscrição está condicionada ao número de vagas de cada curso.

O conteúdo produzido é livre, público e pode ser disponibilizado para uso por instituições parceiras.


Histórico

O Ministério do Meio Ambiente investe na customização de um ambiente virtual de aprendizagem e na elaboração de cursos de educação a distância. O objetivo é permitir o acesso a conteúdos socioambientais e materiais pedagógicos para utilização online e off-line. Já passaram pela plataforma mais de 100 mil usuários.

Alguns cursos foram pensados e disponibilizados para recortes específicos de público e outros para ser ofertados de maneira livre, de maneira semi-presencial, com apoio de instituições parceiras, a distância, com tutoria contratada ou voluntária e autoexplicativas (sem tutoria).

Os conteúdos disponibilizados se tornam subsídios e aportam ferramentas para o planejamento e a gestão de programas regionais e locais de educação ambiental.


CURSOS 





Veja também;






Fonte: Ministério do Meio Ambiente.

Tópico elaborado e publicado pelo Gestor Ambiental MARCELO GIL.


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segunda-feira, 30 de abril de 2018

PESQUISA: Zika elimina tumor humano avançado no sistema nervoso

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Tópico 01432

Um estudo brasileiro mostrou, pela primeira vez em um modelo vivo, que o vírus Zika pode ser usado como ferramenta no tratamento de tumores humanos agressivos do sistema nervoso central.

O estudo foi publicado na quinta-feira (26/04) na revista Cancer Research.

Após injetar pequenas quantidades do patógeno no encéfalo de camundongos com estágio avançado da doença, os cientistas observaram uma redução significativa da massa tumoral e aumento da sobrevida dos animais. Em alguns casos, houve a eliminação completa do tumor – até mesmo de metástases na medula espinal.

Estamos muito animados com a possibilidade de testar o tratamento em pacientes humanos e já estamos conversando com oncologistas. Também submetemos uma patente com o protocolo terapêutico adotado em roedores”, contou Mayana Zatz, professora do Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo (IB-USP) e coordenadora do Centro de Pesquisas do Genoma Humano e Células-Tronco (CEGH-CEL), um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) apoiado pela FAPESP.

Zatz coordenou a investigação ao lado de Oswaldo Keith Okamoto, também professor do IB-USP e membro do CEGH-CEL. Colaboraram pesquisadores do Instituto Butantan, do Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) e da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp).

Nossos resultados sugerem que o Zika possui uma afinidade ainda maior pelas células tumorais do sistema nervoso central do que pelas células-tronco neurais sadias [principais alvos do vírus no cérebro de fetos expostos durante a gestação]. E ao infectar a célula tumoral ele a destrói rapidamente”, disse Okamoto.

Em seu laboratório no IB-USP, o pesquisador tem se dedicado nos últimos anos a estudar um grupo de genes que, quando expressos em tumores malignos, conferem às células tumorais propriedades semelhantes às de células-tronco, tornando-as mais agressivas e resistentes ao tratamento (leia mais em: http://agencia.fapesp.br/21884/).

Segundo Okamoto, essas células tumorais com características de células-tronco já foram observadas em diversos tipos de tumores sólidos, inclusive aqueles que afetam o sistema nervoso central. Dados da literatura científica sugerem que elas ajudam o câncer a se disseminar pelo organismo e a restaurar o crescimento tumoral após a quase eliminação da doença por tratamentos de químio e radioterapia.

Nossos estudos e de outros grupos mostraram que o vírus Zika causa microcefalia porque infecta e destrói as células-tronco neurais do feto, impedindo que novos neurônios sejam formados. Foi então que tivemos a ideia de investigar se o vírus também atacaria as células-tronco tumorais do sistema nervoso central”, disse Okamoto.


Metodologia

O trabalho agora publicado teve como foco os chamados tumores embrionários do sistema nervoso central. Foram usadas nos experimentos três linhagens tumorais humanas: duas de meduloblastoma e outra de tumor teratoide rabdoide atípico (TTRA).

Como explicou Okamoto, ambos os tipos de câncer são causados por aberrações – genéticas ou epigenéticas – que acometem as células-tronco e progenitores neurais durante o desenvolvimento embrionário, quando o sistema nervoso está em formação.

As células-tronco neurais que sofrem essas alterações dão origem, mais tarde, às células tumorais. Formam tumores agressivos, de rápido crescimento, que podem se manifestar logo após o nascimento ou até a adolescência”, disse o pesquisador.

Em uma primeira etapa da pesquisa, o grupo testou in vitro se o Zika era capaz de infectar essas três linhagens de tumores do sistema nervoso central e também células de outros tipos frequentes de câncer, como mama, próstata e colorretal.

Foi feito um estudo de escalonamento de dose, ou seja, quantidades crescentes do vírus foram adicionadas às células tumorais em cultura até encontrar a quantidade capaz de promover a infecção. Por microscopia de imunofluorescência, os pesquisadores puderam confirmar se o vírus tinha de fato invadido e começado a se replicar no interior da célula tumoral.

Observamos que pequenas quantidades do Zika eram suficientes para infectar as células de tumores do sistema nervoso central. As de próstata chegaram a ser infectadas, mas em uma proporção muito menor. Por outro lado, mesmo uma grande dose viral não causou infecção nas células de câncer de mama e de tumor colorretal”, disse Okamoto.

O segundo experimento consistiu em comparar a capacidade do vírus de infectar células-tronco neurais sadias – obtidas a partir de células-tronco pluripotentes induzidas (IPS, na sigla em inglês, células adultas reprogramadas em laboratório para se comportarem como células-tronco) – e células-tronco tumorais do sistema nervoso central.

Infectamos ambos os tipos celulares in vitro e vimos que as células-tronco tumorais são ainda mais suscetíveis a serem destruídas pelo Zika do que as células-tronco neurais sadias. Nesse mesmo ensaio, expusemos neurônios maduros ao vírus – diferenciados a partir das células-tronco neurais humanas – e vimos que eles não foram infectados ou destruídos pelo patógeno”, disse o pesquisador.

Esta é uma ótima notícia, uma vez que nosso objetivo é destruir especificamente células tumorais”, afirmou Zatz.

Como explicou a pesquisadora, as células-tronco neurais usadas no experimento foram obtidas durante um estudo anterior do grupo, feito com pares de gêmeos discordantes, ou seja, casos em que apenas um dos irmãos foi afetado pelo vírus, embora ambos tenham sido expostos igualmente durante a gestação (leia mais em: http://agencia.fapesp.br/27083).

A linhagem de tumor teratoide rabdoide atípico foi, segundo Okamoto, a que se mostrou mais sensível à infecção.

Fizemos uma extensa análise do perfil genético e molecular dessas linhagens, que incluiu sequenciamento completo do exoma [parte do genoma onde estão os genes que codificam proteínas], análise de expressão gênica global e de alterações cromossômicas. Chegamos à conclusão que essa linhagem tumoral mais sensível ao vírus também foi a que mais se assemelhou às características moleculares das células-tronco neurais sadias”, disse o cientista.

Dados preliminares do grupo sugerem que o Zika também é capaz de infectar e destruir outros tipos de células tumorais do sistema nervoso central, entre elas glioblastoma e ependimoma.


Ensaios in vivo

Na terceira e última etapa da pesquisa, foram feitos ensaios com camundongos imunossuprimidos, nos quais foram injetadas células tumorais humanas – tanto de meduloblastoma quanto do tumor teratoide rabdoide atípico, em diferentes grupos.

Nesse modelo de estudo, o tumor é induzido em uma região do encéfalo conhecida como ventrículo lateral. De lá, ele se espalha para outras regiões do sistema nervoso central e, em seguida, ao longo da medula espinal – mimetizando casos avançados da doença humana.

Depois que o tumor estava instalado, uma parte dos animais recebeu – na mesma região do encéfalo – uma injeção com pequena dose de Zika. “No grupo tratado, observamos uma redução significativa do volume tumoral. Em alguns casos, o tumor foi eliminado totalmente, até mesmo as metástases que haviam se formado na medula espinal”, disse Okamoto.

O maior aumento da sobrevida foi observado entre os animais com tumor teratoide rabdoide atípico. Enquanto o grupo não tratado sobreviveu por até 30 dias, a sobrevida dos que receberam o Zika nesse grupo foi de até 80 dias.

Os animais acabaram morrendo mesmo quando o tumor foi totalmente eliminado – em decorrência das complicações da doença em estágio avançado. É possível que a sobrevida se torne ainda maior caso o tratamento seja feito em um estágio mais precoce. É algo que precisamos investigar”, disse Okamoto.

Os pesquisadores também injetaram o vírus em um grupo de roedores imunossuprimidos que não teve o câncer induzido. Nesse caso, o vírus ficou mais tempo circulando pelo organismo e os animais morreram em apenas duas semanas em decorrência da infecção viral.

O animal imunossuprimido é muito sensível a qualquer patógeno, mas tivemos de recorrer a esse modelo porque é o único em que as células tumorais humanas são capazes de se proliferar”, explicou Okamoto.

Ao investigar por que o vírus foi mais letal nos animais sem câncer do que nos doentes, o grupo descobriu que as partículas virais geradas quando o Zika infecta as células tumorais são menos virulentas, ou seja, têm menor capacidade de infectar novas células do que as partículas geradas em células sadias.

Todo esse conjunto de resultados sugere que vários tipos de tumores agressivos do sistema nervoso central poderiam ser tratados com algum tipo de abordagem envolvendo o Zika, no futuro. Antes, porém, precisamos investigar melhor quais tipos de tumores respondem a esse efeito oncolítico, quais os benefícios do tratamento e quais os efeitos colaterais da exposição ao patógeno”, disse Okamoto.

Paralelamente ao desenvolvimento da parte teórica em laboratório, afirmou Zatz, o grupo pretende avançar até a fase de ensaios clínicos em humanos. “São tumores para os quais hoje há poucas opções terapêuticas. A ideia seria começar com dois ou três pacientes que não respondem aos tratamentos convencionais e, se a estratégia funcionar, estender para um grupo maior”, disse.

Para Zatz, o fato de milhares de brasileiros já terem sido infectados pelo Zika durante a epidemia de 2015 indica que o procedimento é suficientemente seguro. “Cerca de 80% dos infectados nem sequer apresentam sintomas. Os outros 20%, em sua maioria, manifestam sintomas leves, muito menos agressivos que os da dengue ou que os efeitos adversos da quimioterapia”, disse.

Zatz ressaltou ainda a importância do programa CEPID para tornar viável esse tipo de estudo. “Permitiu a colaboração entre pesquisadores com diferentes expertises e com extrema rapidez, o que pode fazer toda a diferença”, disse.




Veja também;






Fonte: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo.

Tópico elaborado e publicado pelo Gestor Ambiental MARCELO GIL.


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quarta-feira, 25 de abril de 2018

Brasileiros participam de trabalho internacional para aumentar a capacidade da PETase de decompor as garrafas PET


Imagem meramente ilustrativa

Tópico 01431

De 4,8 a 12,7 bilhões de quilos de plástico são lançados anualmente nos oceanos. Mantida a tendência, a quantidade deverá decuplicar por volta de 2025. É o que revelou um estudo publicado na revista Science em 2015, com dados de 2010.

Um dos fatores que fazem com que os plásticos sejam tão utilizados é justamente aquele que mais contribui para sua ameaça ao meio ambiente: a resistência à degradação. Ao ser descartada, uma garrafa PET (polietileno tereftalato) pode permanecer no meio ambiente por 800 anos.

Com tudo isso, é fácil entender o grande interesse suscitado pela descoberta de uma enzima capaz de digerir o polietileno tereftalato. E a enzima, denominada PETase, acaba de ter sua capacidade de degradar o plástico incrementada. A novidade foi descrita em artigo publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).

Dois pesquisadores do Instituto de Química da Universidade Estadual de Campinas (IQ-Unicamp) participaram da pesquisa, em colaboração com pesquisadores do Reino Unido (University of Portsmouth) e dos Estados Unidos (National Renewable Energy Laboratory). São o pós-doutorando Rodrigo Leandro Silveira e seu supervisor, o professor titular e pró-reitor de Pesquisa da Unicamp Munir Salomão Skaf.

A participação foi apoiada pela FAPESP por meio de Bolsa de Pós-Doutorado e de Bolsa Estágio de Pesquisa no Exterior concedidas a Silveira e do Centro de Pesquisa em Engenharia e Ciências Computacionais, coordenado por Skaf e um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) mantidos pela Fundação.

Usado principalmente na fabricação de garrafas de bebidas, o polietileno tereftalato é também muito empregado na confecção de roupas, tapetes e outros objetos. Em nossa pesquisa, caracterizamos a estrutura tridimensional da enzima capaz de digerir esse plástico, a engenheiramos, aumentando seu poder de degradação, e demonstramos que ela é também ativa em polietileno-2,5-furanodicarboxilato (PEF), um substituto do PET fabricado a partir de matérias-primas renováveis”, disse Silveira à Agência FAPESP.

O interesse pela PETase surgiu em 2016, quando um grupo de pesquisadores japoneses, tendo à frente Shosuke Yoshida, identificou uma nova espécie de bactéria, Ideonella sakaiensis, capaz de usar o polietileno tereftalato como fonte de carbono e energia – em outras palavras, capaz de se alimentar de PET. Trata-se, até hoje, do único organismo conhecido com essa capacidade. Ele, literalmente, cresce sobre o PET.

Além de identificar a Ideonella sakaiensis, os japoneses descobriram que ela produzia duas enzimas que são secretadas para o meio ambiente. Uma das enzimas secretadas era justamente a PETase. Por ter certo grau de cristalinidade, o PET é um polímero muito difícil de ser degradado. Usamos tecnicamente o termo ‘recalcitrância’ para nomear a propriedade que certos polímeros muito empacotados possuem de resistir à degradação. O PET é um deles. Mas a PETase o ataca e o decompõe em pequenas unidades – o ácido mono(2-hidroxietil)tereftálico (MHET). As unidades de MHET são então convertidas em ácido tereftálico e absorvidas e metabolizadas pela bactéria”, disse Silveira.

Todos os seres vivos conhecidos utilizam biomoléculas para sobreviver. Todos menos a Ideonella sakaiensis, que consegue utilizar uma molécula sintética, fabricada pelo ser humano. Isso significa que tal bactéria é resultado de um processo evolutivo muito recente, ocorrido ao longo das últimas décadas. Ela conseguiu se adaptar a um polímero que foi desenvolvido no início dos anos 1940 e só começou a ser utilizado em escala industrial nos anos 1970. Para isso, a PETase é a peça-chave.

A PETase faz a parte mais difícil, que é romper a estrutura cristalina e despolimerizar o PET em MHET. O trabalho da segunda enzima, que transforma MHET em ácido tereftálico, já é bem mais simples, uma vez que seu substrato é formado por monômeros aos quais a enzima tem fácil acesso por estarem dispersos no meio reacional. Por isso, os estudos se concentraram na PETase”, disse Silveira.

A etapa seguinte foi estudar detalhadamente a PETase e nisso consistiu a contribuição da nova pesquisa. “Nosso foco foi descobrir o que conferia à PETase a capacidade de fazer algo que as demais enzimas não eram capazes de fazer com muita eficiência. Para isso, o primeiro passo foi obter a estrutura tridimensional dessa proteínaObter a estrutura tridimensional significa descobrir as coordenadas x, y e z de cada um dos milhares de átomos que constituem a macromolécula. Nossos colegas britânicos fizeram esse trabalho por meio de uma técnica bastante conhecida e utilizada, chamada difração de raio X. Eles se serviram de um laboratório muito parecido com o Sirius, que está sendo construído em Campinas”, explicou.


Enzima modificada se liga melhor ao polímero

Obtida a estrutura tridimensional, os pesquisadores começaram a comparar a PETase com proteínas aparentadas. A mais parecida é uma cutinase da bactéria Thermobifida fusca, que degrada a cutina, uma espécie de verniz natural que recobre as folhas das plantas. Certos microrganismos patogênicos utilizam cutinases para romper a barreira de cutina e se apropriar dos nutrientes presentes nas folhas.

Verificamos que, na região da enzima onde ocorrem as reações químicas, o chamado ‘sítio ativo’, a PETase apresentava algumas diferenças em relação à cutinase. Ela possui um sítio ativo mais aberto. Por meio de simulações computacionais – e essa foi a parte em que mais contribuí –, pudemos estudar os movimentos moleculares da enzima. Enquanto a estrutura cristalográfica, obtida por difração de raio X, fornece informações estáticas, as simulações possibilitam ter informações dinâmicas, e descobrir o papel específico de cada aminoácido no processo de degradação do PET”, explicou o pesquisador do IQ-Unicamp.

A física dos movimentos da molécula resulta das atrações e repulsões eletrostáticas do enorme conjunto de átomos e da temperatura. As simulações computacionais permitiram entender melhor como a PETase se liga e interage com o PET.

Descobrimos que a PETase e a cutinase têm dois aminoácidos diferentes no sítio ativo. Por meio de procedimentos de biologia molecular, produzimos então mutações na PETase, com o objetivo de transformá-la em cutinase”, disse Silveira.

Se conseguíssemos fazer isso, mostraríamos por que a PETase é PETase, isto é, saberíamos quais são os componentes que lhe conferem a propriedade tão peculiar de degradar o PET. Mas, para nossa surpresa, ao tentar suprimir a atividade peculiar da PETase, isto é, ao tentar transformar a PETase em cutinase, produzimos uma PETase ainda mais ativa. Buscávamos reduzir a atividade e, em vez disso, a aumentamos”, disse.

Isso demandou novos estudos computacionais, para entender por que a PETase mutante era melhor do que PETase original. Com a modelagem e as simulações, foi possível perceber que as alterações produzidas na PETase favorecem o acoplamento da enzima com o substrato.

A enzima modificada se liga melhor ao polímero. Esse acoplamento depende de fatores geométricos, ou seja, do encaixe do tipo “chave e fechadura” entre as duas moléculas. Mas também de fatores termodinâmicos, ou seja, das interações entre os diversos componentes da enzima e do polímero. A maneira elegante de descrever isso é dizer que a PETase modificada apresenta “maior afinidade” pelo substrato.

Em termos de uma futura aplicação prática, de obter um ingrediente capaz de degradar toneladas de lixo plástico, o estudo foi um enorme sucesso. Mas a pergunta sobre o que faz a PETase ser uma PETase continua sem resposta.

A cutinase possui os aminoácidos a e b. A PETase possui os aminoácidos x e y. Imaginamos que, trocando x e y por a e b, conseguiríamos transformar a PETase em cutinase. Em vez disso, produzimos uma PETase melhorada. Em outras palavras, não são os dois aminoácidos a explicação para o comportamento diferencial das duas enzimas. É outra coisa”, disse Silveira.


Evolução em curso

A cutinase é uma enzima antiga, enquanto a PETase é uma enzima moderna, resultante da pressão evolutiva que possibilitou à Ideonella sakaiensis se adaptar a um meio que contém apenas ou principalmente polietileno tereftalato como fonte de carbono e energia.

Dentre as muitas bactérias incapazes de utilizar esse polímero, alguma mutação gerou uma espécie que conseguiu fazê-lo. Essa bactéria começou a se reproduzir e crescer muito mais do que as outras porque tinha alimento à vontade. Com isso, ela se desenvolveu. Ao menos essa é a explicação fornecida pela teoria evolucionista padrão. “O fato de termos conseguido uma enzima melhor fazendo uma pequena alteração sugere fortemente que essa evolução ainda não foi completada. Ainda há novas possibilidades evolutivas a serem compreendidas e exploradas, com vistas à obtenção de enzimas ainda mais eficientes. A PETase melhorada não é o fim do caminho. É apenas o começo”, disse Silveira.

Com vistas à aplicação, o próximo passo é passar da escala de laboratório para a industrial. Para isso, outros estudos, relacionados com engenharia de reatores, otimização dos processos e diminuição de custos serão necessários.

O artigo Characterization and engineering of a plastic-degrading aromatic polyesterase (doi: https://doi.org/10.1073/pnas.1718804115), de Harry P. Austin, Rodrigo L. Silveira, Munir S. Skaf e outros, está publicado em www.pnas.org/content/early/2018/04/16/1718804115.




Veja também;






Fonte: Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo.

Tópico elaborado e publicado pelo Gestor Ambiental MARCELO GIL.


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