Portugal - Investigador da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto estuda como degradar o plástico com ajuda da inteligência artificial

Alexandre Pinto conquistou uma bolsa da Federação Europeia de Sociedades de Bioquímica para desenvolver ferramentas de design computacional de enzimas.

Anualmente, são produzidas 500 mil milhões de garrafas a partir de um plástico conhecido por PET (polietileno tereftalato), com graves consequências para o meio ambiente e para a saúde humana. Através da bioquímica computacional, é possível criar enzimas capazes de degradar este tipo de plástico. É esta a motivação de Alexandre Pinto, investigador e docente da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP), que conquistou uma bolsa da Federação Europeia de Sociedades de Bioquímica (FEBS) e rumou à Universidade de Girona, em Espanha, para integrar o grupo da cientista Silvia Osuna, uma referência mundial em design computacional de enzimas.

Durante a estadia em Girona, Alexandre, que terminou em 2025 o doutoramento em Química, estará a trabalhar no desenvolvimento de ferramentas de design computacional de proteínas através da inteligência artificial.

“Espero que esta oportunidade ajude a reforçar a nossa capacidade de conceber enzimas mais eficientes para aplicações biotecnológicas na área da reciclagem de plásticos”, salienta o alumnus da FCUP.  O objetivo é aplicar estas novas moléculas, por exemplo, a bioreatores enzimáticos em centros de reciclagem, que terão assim taxas de degradação do plástico superiores e um menor gasto energético.

“A ciência computacional que desenvolvemos é poderosa, mas precisa de chegar a quem trabalha no laboratório e na indústria, e aproximar esses mundos é algo que me motiva cada vez mais”, confessa o jovem cientista, que tem desenvolvido a sua investigação no grupo High Performance Computing in Molecular Modelling, do LAQV/REQUIMTE – Laboratório Associado para a Química Verde, sob orientação da docente Maria João Ramos, especialista em bioquímica computacional.

O foco do seu trabalho é o estudo de enzimas capazes de degradar plásticos como o PET, com recurso a simulações de dinâmica molecular e métodos de mecânica quântica/mecânica molecular. Com todo o percurso académico realizado na FCUP, Alexandre tem como ambição dar uma aplicação prática à sua investigação, “contribuindo efetivamente para soluções sustentáveis no problema global dos plásticos”.

Para o investigador, ter sido selecionado para esta bolsa, um objetivo que surgiu ainda durante o doutoramento, é um “reconhecimento do trabalho desenvolvido e também da visibilidade e relevância internacional da ciência feita em Portugal”.

“É uma oportunidade única de aprender com um dos melhores grupos da área e de construir uma rede de colaborações que certamente marcará a minha carreira”, acrescenta Alexandre Pinto, que estará na Universidade de Girona até meados de junho.

Sobre a bolsa da Federação Europeia de Sociedades de Bioquímica

A Federação Europeia de Sociedades de Bioquímica (FEBS, na sigla em inglês) é uma das organizações científicas mais prestigiadas na Europa na área das ciências bioquímicas.

A FEBS Short-Term Fellowship é uma bolsa da área das ciências biomoleculares (bioquímica, biologia molecular, biotecnologia, biomedicina, etc.) que tem como objetivo fomentar colaborações internacionais intensivas entre grupos de investigação europeus, através do financiamento de estadias curtas.

As bolsas têm uma duração de dois a três meses e destinam-se sobretudo a investigadores em início de carreira. Universidade do Porto - Portugal

Portugal – Universidade do Porto oferece primeiro doutoramento em Física Médica do país

Com sede na FCUP, o doutoramento em Física Médica pretende formar investigadores de ponta numa área fundamental e com grande aplicação à área de saúde, sobretudo à oncologia

A Universidade do Porto acaba de criar o primeiro Programa Doutoral em Física Médica em Portugal. O objetivo é claro: formar os físicos que vão desenvolver tratamentos de saúde do presente e do futuro, através de técnicas de diagnóstico mais precisas e de terapias mais seguras. As candidaturas já estão abertas para o próximo ano letivo.

Este novo ciclo de estudos resulta de uma colaboração inédita entre a Faculdade de Ciências (FCUP), a Faculdade de Medicina (FMUP), o Instituto de Ciências Biomédicas Abel Salazar (ICBAS) e o Instituto Português de Oncologia do Porto (IPO Porto).

O que faz, afinal, um físico médico? Na prática, é o cientista que garante que a tecnologia de ponta usada nos hospitais funciona em perfeita harmonia. Esta profissão, pouco conhecida do grande público, é uma peça fundamental no funcionamento de qualquer serviço de oncologia, radiologia ou medicina nuclear.

“O físico médico deve aplicar conceitos físicos extremamente avançados para assegurar que a radiação é uma ferramenta de cura e não um risco acrescido. É ele que equilibra a proteção do doente com a eficácia do tratamento»”, explica Pedro Teles, docente da FCUP e diretor deste novo programa doutoral.

Parceria com o maior núcleo de física médica em Portugal

Este doutoramento, com aplicação direta em investigação ligada ao cancro, surge em parceria com o IPO Porto, onde está localizado o maior núcleo de física médica em Portugal. Nesta instituição, será construído, em breve, um novo centro de protonterapia, uma forma avançada de radioterapia que utiliza feixes de protões para destruir células cancerígenas.

Nos últimos anos, a medicina transformou-se. Os tratamentos contra o cancro são hoje mais eficazes, mais personalizados e menos agressivos do que há uma década. Por trás desta evolução está, em grande parte, a Física Médica — a disciplina que assegura que cada dose de radiação é calculada ao pormenor, que cada imagem de diagnóstico é otimizada, e que os novos equipamentos funcionam com a máxima segurança.

Entre as saídas profissionais deste ciclo de estudos estão a carreira académica e de investigação em universidades e centros de I&D, a investigação clínica em hospitais e instituições do SNS, indústria de equipamentos médicos e farmacêutica, e a consultoria técnica e regulamentar em proteção radiológica.

Um curso personalizável e a pensar em quem já está a trabalhar

O programa tem a duração de três anos e combina uma componente curricular avançada no primeiro semestre com uma tese de investigação original. “A estrutura é modular: cada estudante pode escolher os módulos que melhor se ajustam ao seu perfil e à sua área de investigação, em domínios que vão da física das radiações e da imagiologia à nanomedicina e à fotónica biomédica”, detalha Pedro Teles.

Este curso irá funcionar em regime misto — diurno e/ou pós-laboral — permitindo que profissionais já a trabalhar em hospitais e clínicas possam frequentar o doutoramento sem interromper a sua atividade. Uma resposta concreta a uma necessidade antiga da comunidade de física médica em Portugal.

O programa admite até 20 estudantes por ano e está aberto a titulares de 2.º ciclo em Física Médica, Física, Engenharia Física ou áreas afins, com um mínimo de 36 ECTS em Física e Matemática.

A criação deste doutoramento dá continuidade a um percurso pioneiro da U.Porto: em 2008, foi a primeira universidade portuguesa a lançar um Mestrado em Física Médica, com sede na FCUP, antecipando em mais de uma década as exigências que a legislação europeia viria a impor na formação destes profissionais.

A Física Médica é uma das áreas com maior crescimento a nível global. As novas terapias contra o cancro, a personalização dos tratamentos e a integração de novas tecnologias na prática clínica criam uma procura crescente de investigadores altamente qualificados.

Antes, quem se queria especializar nesta área tinha de sair do país e geralmente não voltava. Agora, este novo doutoramento, com uma primeira fase de candidaturas aberta até 2 de abril de 2026, vai mudar esta realidade e fixar talento nacional para assegurar mais e melhor saúde em Portugal. Universidade do Porto - Portugal

Internacional - Cientistas da Universidade do Porto revelam como as cobras sobrevivem sem comer

As cobras são conhecidas pela sua capacidade de sobreviver meses sem comer, um aspeto que intrigou cientistas de todo o mundo durante décadas. Um novo estudo internacional, liderado por investigadores do Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental (CIIMAR) e da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP), revela que este feito extraordinário pode estar ligado à perda evolutiva de uma hormona chave que regula a fome

O trabalho da equipa, publicado na Royal Society Open Biology e destacado pela prestigiada revista Science, mostra que as cobras perderam o gene responsável pela produção da grelina, uma hormona que, na maioria dos vertebrados, estimula o apetite e ajuda a controlar o metabolismo energético.

Esta alteração genética parece ter permitido uma profunda reorganização fisiológica que favorece o armazenamento e a utilização eficiente de energia, permitindo a estes répteis sobreviver meses sem se alimentarem.

“Este estudo demonstra como a evolução pode produzir adaptações radicais não apenas através do surgimento de novos genes, mas também pela perda estratégica de funções antigas”, explica Rui Pinto, investigador do CIIMAR e estudante do doutoramento em Biologia da Faculdade de Ciências da U.Porto (FCUP).

“Ao perderem a grelina, as cobras parecem ter desenvolvido mecanismos alternativos para controlar o apetite e gerir as reservas energéticas, tornando-se verdadeiros especialistas em sobreviver a longos períodos de escassez alimentar”, acrescenta o investigador, envolvido na área da evolução metabólica e primeiro autor deste estudo.

Para os cientistas, esta descoberta ajuda a compreender melhor como os vertebrados podem adaptar-se a ambientes extremos e imprevisíveis, onde a disponibilidade de alimento é irregular.

Filipe Castro, líder do grupo de investigação em Genética e Evolução Animal do CIIMAR e professor da FCUP, destaca o impacto mais amplo da descoberta. “Este trabalho reforça uma ideia fundamental na biologia evolutiva: perder genes pode ser tão importante quanto ganhar novos. As cobras mostram-nos como a evolução pode reconfigurar profundamente sistemas fisiológicos complexos, abrindo novas perspetivas para compreender o metabolismo energético e até doenças humanas relacionadas com o controlo do apetite e do metabolismo”, aponta.

Os investigadores sublinham que compreender estes mecanismos naturais poderá, no futuro, contribuir para novas abordagens no estudo da obesidade, diabetes e outros distúrbios metabólicos. Universidade do Porto - Portugal

Portugal - Cientistas da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto desenvolvem biopesticida inovador à base de eucalipto

O EucaBio está a ser desenvolvido no âmbito do projeto GreenCide, um dos 50 finalistas do programa europeu EIT Food Seedbed Incubator 2025

Chama-se “EucaBio” e é uma solução verde, preparada a partir de folhas de eucalipto, que pode ajudar produtores de tomate, pimento e couve no combate a doenças bacterianas responsáveis por perdas significativas de produtividade. Este produto inovador, desenvolvido por uma equipa de investigadores da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP) e do GreenUPorto – Centro de Investigação em Produção Agroalimentar Sustentável, no âmbito do projeto GreenCide, está entre os 50 finalistas do EIT Food Seedbed Incubator 2025, um programa europeu focado em soluções alimentares sustentáveis e tecnológicas.

Depois dos resultados promissores obtidos em contexto de laboratório, os cientistas da FCUP estão agora a trabalhar, junto de vários produtores, para validar, em condições de campo, o potencial deste biopesticida com forte ação bactericida contra patógenos agrícolas.

Segundo atesta Cristiano Soares, um dos mentores do projeto, verificou-se que, “com uma única aplicação do EucaBio, foi possível reduzir substancialmente a severidade da doença”. “As plantas adquiriram uma resposta de defesa muito mais eficaz, que resulta numa maior resistência ao agente patogénico”, explica o investigador e docente da FCUP.

Foi após uma experiência nacional no programa de empreendedorismo, Agrifood Disruptor, promovido pela BGI – Building Global Innovators, que Cristiano, juntamente com a investigadora Mafalda Pinto, foi desafiado a participar no EIT Seedbed Incubator. A dupla de cientistas concorreu com o projeto GreenCide e destacou-se entre mais de 400 candidaturas, juntamente com outros quatro projetos que representam Portugal.

Com o financiamento concedido por este programa europeu, a equipa do GreenCide tem marcado presença, nos últimos meses, em diversas feiras agrícolas em Portugal com o objetivo de promover esta solução inovadora e maximizar a interação com a indústria. “O nosso produto tem despertado grande interesse entre os agricultores, que relatam já ter sido forçados a eliminar produções inteiras por falta de alternativas eficazes”, conta o investigador. 

Graça a esta participação ativa, a equipa conseguiu estabelecer novos contactos com produtores recetivos a testar este produto em condições de campo ou estufa – um passo determinante para o futuro do EucaBio. 

“Tem sido uma experiência muito positiva para criarmos contactos, perceber o interesse do setor neste tipo de produtos, mas também para realmente entender que caminho é necessário percorrer para que o EucaBio consiga passar da academia à indústria”, salienta Mafalda Pinto, doutoranda em Biologia na FCUP.

O objetivo do EIT Seedbed Incubator é dar apoio às equipas finalistas na validação das suas ideias junto do mercado e desenvolver modelos de negócio sustentáveis, com vista à sua escalabilidade na Europa. A final decorre em dezembro, na Polónia, e apurará os três vencedores.

Sobre o EucaBio e os biopesticidas à base de eucalipto

O desenvolvimento deste e de outros produtos bioativos à base de eucalipto teve origem no projeto de investigação PEST(bio)CIDE, financiado pela FCT, que decorreu entre 2020 e 2023, onde se estudaram as propriedades herbicidas destes extratos para o controlo de ervas daninhas, causadoras de grandes prejuízos na agricultura. 

Após o final do projeto, e dado os resultados promissores alcançados, a equipa de cientistas decidiu estudar o potencial destas formulações à base de eucalipto contra bactérias e fungos fitopatogénicos. 

Adicionalmente, e ainda no âmbito do doutoramento de Mafalda Pinto, os investigadores desenvolveram outras formulações de modo a potenciar os seus efeitos: produtos a partir das folhas de eucalipto, que incluem extratos aquosos e óleos essenciais, bem como sistemas de nanoencapsulação.  A estudante tem como orientadores os docentes da FCUP, Fernanda Fidalgo e Fernando Tavares, que integram também a equipa do GreenCide, e a investigadora do GreenUPorto, Tatiana Andreani, especialista em nanotecnologia e toxicologia. Universidade do Porto - Portugal

Portugal - Faculdade de Ciências da Universidade do Porto e INESC TEC criam tecnologia que deteta precocemente o cancro da mama

Uma equipa de investigadores da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP) e do INESC TEC está a desenvolver uma tecnologia para a deteção de biomarcadores de cancro da mama de forma mais rápida e precisa. 

“O objetivo é criar um sensor de pequenas dimensões e portátil que junta, em simultâneo, duas técnicas das áreas ótica e eletroquímica para conseguir uma maior precisão do diagnóstico”, descreve José Ribeiro, investigador responsável pelo projeto eSPRcancer, liderado pela FCUP. 

O projeto vai focar-se, sobretudo, nos biomarcadores de CA (Cancer Antigen) 15-3 – uma proteína que se encontra em níveis mais elevados no sangue de pessoas com cancro da mama. 

Atualmente, os testes já existentes conseguem detetar estes biomarcadores, porém, são muito caros e nem sempre oferecem a sensibilidade necessária para diagnósticos muito precoces.

“A tecnologia a ser desenvolvida permitirá, a partir de uma pequena amostra do paciente, dar, em pouco tempo, informação clínica no ponto de cuidado, oferecendo maiores possibilidades de intervenção e combate à doença”, salienta o investigador. 

É na FCUP que estão a ser estudados novos materiais que imitam as funções biológicas dos anticorpos, funcionando como uma espécie de “chave” para permitir ao sensor detetar estes biomarcadores. Trata-se de recetores sintéticos feitos à medida para reconhecer os marcadores associadas ao cancro, neste caso concreto o biomarcador CA 15-3.

“Ao contrário dos testes de marcadores tumorais atuais, o nosso sensor incluirá a possibilidade de deteção de mais do que um biomarcador em simultâneo, permitindo um controlo e avaliação mais precisos da evolução da doença e reduzindo falsos positivos e negativos”, destaca José Ribeiro.  Por exemplo, poderá ser utilizado para detetar simultaneamente o CEA (do inglês Carcinoembryonic Antigen), outro tipo de proteína que aparece em níveis mais altos no sangue de pessoas com outros tipos de cancro, nomeadamente cólon e reto, pâncreas, pulmão e também em caso de metastização ou reincidência do cancro da mama.

De acordo com os investigadores, este equipamento, por ser portátil e fácil de utilizar, poderia ser utilizado em clínicas, centros de saúde ou mesmo em ambientes rurais, promovendo a deteção precoce do cancro da mama.

Tecnologia made in INESC TEC

A parte tecnológica está a ser desenvolvida no INESC TEC: “Vamos criar o protótipo do sistema eSPR, ou seja, a parte física do sensor, vamos desenvolver o software que vai controlar as medições e o funcionamento do dispositivo, fazer a impressão 3D e a integração eletrónica da plataforma, criando as condições para uma futura produção em escala, ou até, para a criação de uma spin off”, explica o investigador João Pedro Mendes, do INESC TEC. 

“Queremos com este projeto ter um impacto em várias áreas da sociedade. Desde logo na saúde ao permitir uma deteção mais precoce e fiável do cancro da mama – e possivelmente extensível para outras doenças”, destacam os investigadores. 

O eSPRcancer, financiando pelo programa P2030 em co promoção entre INESC TEC e FCUP, vai, assim, permitir diagnósticos mais rápidos, acessíveis e de baixo custo, melhorando a qualidade de vida e a eficiência do sistema de saúde.

Da equipa do projeto fazem ainda parte os docentes da FCUP e investigadores Manuel Azenha e Luís Coelho, José Almeida, e ainda os estudantes de doutoramento Ana Teresa Silva e Marcus Monteiro. Universidade do Porto - Portugal    

Itália - Equipa da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto premiada por ferramenta para ajudar médicos

A ferramenta "Medlink" valeu a dois docentes e um estudante da Faculdade de Ciências a conquista do "Best Demo Paper", na conferência internacional ECIR

Uma equipa de docentes e investigadores da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP) e do INESC TEC desenvolveu uma nova ferramenta para apoiar os médicos nas decisões clínicas, nomeadamente em casos complexos, raros ou difíceis de diagnosticar. O trabalho “MedLink: Retrieval and Ranking of Case Reports to assist Clinical Decision Making” foi recentemente premiado com o “Best Demo Paper” na 47.ª edição da European Conference on Information Retrieval (ECIR), uma das mais prestigiadas conferências na área de recuperação de informação, que teve lugar em Itália.

“A principal ideia por trás do MedLink é que este possa ser utilizado como uma ferramenta de apoio à decisão durante a prática clínica. Foi concebido para que, ao inserir um relatório médico, os profissionais de saúde recebam uma lista ordenada de casos clínicos semelhantes já publicados”, explica Nuno Guimarães, docente no Departamento de Ciência de Computadores da FCUP (DCC-FCUP) e um dos mentores deste trabalho.

A equipa integra também o professor do DCC-FCUP, Alípio Jorge e o estudante de doutoramento em Ciência de Computadores na FCUP, Filipe Cunha.

Para desenvolver o MedLink, apresentado em posoter na conferência ECIR, os investigadores utilizaram dados dos artigos publicados na revista da Sociedade Portuguesa de Medicina Interna. Com esse conjunto de dados, treinaram dois modelos de linguagem baseados no BERTimbau, uma variante do BERT, criado pela Google, para português: um para selecionar candidatos (artigos) iniciais e outro para reordenar essa seleção. Para este segundo modelo, a equipa contou com a colaboração da médica Alexandra Mendes, da Unidade Local de Saúde de Braga, que também assina o trabalho premiado.

De acordo com os investigadores, esta ferramenta pode ser adaptada para integrar dados clínicos provenientes dos próprios hospitais ou do Sistema Nacional de Saúde, expandido assim significativamente o seu potencial de aplicação e impacto.

“Conquistar o Best Demo Paper nesta conferência é um reconhecimento significativo da inovação e aplicabilidade prática da demo apresentada, demonstrando não só a sua relevância científica, mas também o potencial impacto real em contextos clínicos”, destacam.

O objetivo é agora dar continuidade a este trabalho e apresentar o MedLink noutros fóruns relevantes, em particular na área da Medicina. Os investigadores querem também alargar o âmbito desta plataforma para além da Medicina Interna, adaptando-a outras especialidades médicas.

“Estamos novamente a colaborar com a coautora Alexandra Mendes, com o objetivo de apresentar este trabalho num contexto clínico — seja através da participação em congressos médicos, seja por via da publicação de um artigo em revista sendo a mais provável a Revista da Sociedade Portuguesa de Medicina Interna”, detalha Nuno Guimarães.

Este trabalho foi desenvolvido também em conjunto com o docente da Universidade da Beira Interior, Ricardo Campos. 

A 47.ª edição da ECIR realizou-se na cidade de Lucca, região de Toscana, Itália, no início do mês de abril. É uma das conferências mais prestigiadas na área de recuperação de informação, especialmente na Europa, com um core rank de A. É também um dos fóruns mais importantes para a apresentação de novos contributos científicos em Information Retrieval e Natural Language Processing.

Sobre o MedLink

O MedLink começou a ser desenvolvido em agosto de 2024 na sequência de um brainstorming entre Nuno Guimarães e Filipe Cunha, que tem como uma das vertentes de trabalho de doutoramento o desenvolvimento de recursos e ferramentas de processamento de linguagem natural para a língua portuguesa.

Esta ferramenta está disponível em modo demonstração em português e em inglês e dedica-se à ligação de pacientes e estudos de caso para melhores decisões clínicas.

O trabalho foi desenvolvido com apoio financeiro da Fundação para a Ciência e Tecnologia, através dos projetos Health from Portugal e StorySense. Universidade do Porto - Portugal

Portugal - Arquitetos paisagistas da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto conquistam prémio internacional

Equipa da Faculdade de Ciências venceu a maior competição internacional para futuros arquitetos paisagistas, na categoria "Universidades"

Uma equipa de estudantes e docentes de Arquitetura Paisagista da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP) acaba de conquistar o prémio – na categoria “Universidades” – da Streetlife Design Competition, a maior competição internacional para futuros arquitetos paisagistas.

Podiam competir na categoria “Universidades” as instituições de ensino que participem com três ou mais equipas. Desta forma, o trabalho coordenado pelos docentes da FCUP, José Miguel Lameiras e Paulo Farinha Marques, com as propostas finalistas “STREAM – Renaturalizing Riguinha to Protect Matosinhos beach”, “The Thread of Life” e “The Human Scale”, destacou-se das demais universidades concorrentes e conquistou a atenção do júri internacional do concurso, que analisou todos os trabalhos de forma anónima.

As candidaturas agora premiadas realizaram-se no âmbito de duas unidades curriculares do Mestrado em Arquitetura Paisagista. Com arranque na UC de Projeto de Estruturas Verdes Urbanas, de Paulo Farinha Marques, continuaram a ser desenvolvidos, em maior detalhe, numa UC de projeto apoiado por tecnologias digitais: Tecnologias de Informação em Planeamento e Projeto, de José Miguel Lameiras, na qual estudantes puderam testar os seus trabalhos ao nível do olho humano, com recurso à realidade virtual.

As propostas desenvolvidas

Neste concurso, os concorrentes devem escolher um “espaço perdido” – um local que necessite de intervenção – e apresentar uma proposta para o melhorar.  O bairro da “Biquinha”, em Matosinhos, foi um desses locais. O “The Human Scale“, de Carolina Gonçalves, João Ferreirinha, Margarida Sousa, Pedro Magalhães e Sofia Marçal, propôs uma nova estrutura para melhorar a acessibilidade e mobilidade dos moradores deste bairro, tornando o espaço mais agradável e confortável.

Já o “STREAM – Renaturalizing Riguinha to Protect Matosinhos beach“, dos estudantes Beatriz Coelho, Diogo Lopes, Luís Barbosa, Márcia Lopes e Margarida Madureira teve como objetivo resolver os problemas de poluição no solo e na água da Ribeira da Riguinha, junto à praia de Matosinhos, utilizando Soluções de Base Natural.

A pensar no mesmo local, os autores do “The Thread of Life” – Ana Tavares, Luís Castro, Maria Rodriguez, Margarida Baptista e Rúben Pinto –  propuseram uma ponte sob a Ribeira da Riguinha que serve a comunidade e liga os bairros por onde passa este curso de água.

Na cerimónia de entrega de prémios, que decorreu em Leiden, nos Países Baixos, no dia 28 de março, esteve presente José Miguel Lameiras, que apresentou os vários projetos em representação das equipas da FCUP.

Para o docente, que após a apresentação ouviu também elogios do júri, o método de ensino utilizado na FCUP, com a realidade virtual, foi determinante para o sucesso das candidaturas e atribuição do prémio.

Na edição deste ano, foram apresentadas 86 propostas de várias instituições de ensino de dentro e de fora da Europa. Esta é a segunda vez que uma equipa da FCUP é premiada no âmbito desta competição. Em 2023, estudantes da FCUP conquistaram o 2º lugar do prémio individual com uma proposta de uma “ligação dourada” para o Campo Alegre. Universidade do Porto - Portugal

Portugal - Investigadores da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto criam tatuagem eletrónica capaz de medir a temperatura

Solução inovadora, com aplicação idêntica à das tatuagens temporárias usadas pelas crianças, permite detetar, por exemplo, inflamações na pele

Uma equipa de investigadores da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP) desenvolveu uma e-tatuagem termoelétrica (gera energia através do calor), de uso temporário, capaz de mapear, em tempo real, a temperatura em vários pontos da pele. 

Num futuro próximo, será, assim, possível medir a temperatura sem necessidade de imobilização do paciente, com maior precisão e sem recurso aos tradicionais medidores de temperatura externos, como o termómetro.

Como sempre que existem reações alérgicas, infeções locais, traumas ou lesões, há flutuações térmicas na superfície da pele, estas tatuagens do futuro podem ser utilizadas para detetar precocemente essas inflamações e também monitorizar a sua evolução. 

Tecnologia inovadora para a saúde

Num estudo pioneiro publicado na prestigiada revista Advanced Science, os cientistas da FCUP descrevem esta nova tecnologia: uma rede micrométrica de sensores termoelétricos flexíveis impressos em papel de tatuagem temporária.

Colada à pele como as tatuagens temporárias utilizadas durante a infância, a e-tatuagem fica ligada, através de pequenos fios eléctricos extremamente finos, a um sistema de microprocessador que analisa o sinal, realiza as medições e grava a informação de forma contínua, com a ajuda da inteligência artificial – o que permite uma maior sensibilidade e um mapeamento mais preciso da temperatura. Este microprocessador tem a capacidade de enviar os dados posteriormente via wireless (por exemplo bluetooth) para um computador ou telemóvel.

Estes sensores utilizam materiais sustentáveis termoelétricos do tipo p e n – especificamente materiais Bi-Te —combinados com o polímero Poli(Álcool Vinílico) (PVA), resultando em filmes flexíveis que podem ser “alojados” na pele humana – um verdadeiro dispositivo vestível – wearable. 

“Atualmente, os dispositivos convencionais para detetar variações de temperatura, como termómetros ou câmaras de infravermelho, apresentam limitações, como a necessidade de imobilizar o paciente e a incapacidade de mapear a temperatura da pele de forma contínua”, explica André Pereira, docente e investigador da FCUP que lidera este trabalho. 

“A nossa e-tattoo termoelétrica oferece uma solução não invasiva para uma monitorização mais precisa e contínua da temperatura corporal, sem causar desconforto ao paciente”, acrescenta. 

Para além da aplicação na medição e monitorização da temperatura, a equipa da FCUP desenvolveu também tatuagens para a medição mais precisa da frequência cardíaca, substituindo o sistema de ventosas. 

Fabricação em larga escala

Os investigadores acreditam que esta tecnologia poderá estar no mercado nos próximos cinco anos. No estudo pioneiro que publicaram, asseguram um importante contributo para a fabricação em escala destes dispositivos, uma vez que neste trabalho foram utilizadas técnicas de impressão igualmente usadas a nível industrial. Isto facilita a transição desta tecnologia do laboratório para processos de fabricação industriais.

As simulações e testes realizados confirmaram a eficácia dos sensores produzidos, validando a correlação entre a sensibilidade à temperatura, a condutividade elétrica e o coeficiente de Seebeck, que quantifica a capacidade de um material em converter diferenças de temperatura em voltagem elétrica, dos materiais utilizados. 

“Acreditamos que esta tecnologia pode ter um impacto significativo na deteção precoce de condições médicas, será barato e acessível para toda a comunidade, melhorando a qualidade de vida das pessoas”, refere Ana Pires, investigadora da FCUP que é também coordenadora deste trabalho.

O estudo inseriu-se no âmbito da dissertação de mestrado em Engenharia Física de Miguel Almeida, sob a orientação de André Pereira e de Ana Pires. 

Além da equipa da FCUP, o trabalho contou ainda com a colaboração da investigadora Andreia Pereira, do Instituto de Investigação e Inovação em Saúde da Universidade do Porto (i3S) e de investigadores Universidade de Tarragona, reforçando a importância da cooperação internacional na investigação científica. Universidade do Porto - Portugal

Portugal - Cientistas da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto validam estratégia para proteger o castanheiro das alterações climáticas

Estudo liderado por investigadores da FCUP e do GreenUPorto provou a eficácia de estratégia que pode tornar o castanheiro mais resiliente aos efeitos das alterações climáticas

Em pleno mês do Magusto, uma equipa de investigadores da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP) e do GreenUPorto – Centro de Investigação em Produção Agroalimentar Sustentável traz boas notícias para o futuro dos castanheiros: acabam de comprovar que a presença da relação simbiótica entre fungos e a raiz desta planta (micorrização) a torna mais resiliente aos efeitos das alterações climáticas. 

Embora sejam bem conhecidos os benefícios desta estratégia no aumento da absorção de água e de nutrientes pelas plantas e na mitigação do stress, este é um dos primeiros estudos a abordar esta questão numa situação de exposição a elevadas temperaturas e falta de água.

Os resultados surgem no âmbito do projeto “CASTANHEIRO vs ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS – o papel do stress priming e da micorrização (CC&NUTS)”, liderado pela equipa da FCUP e financiado pelo Programa Promove, uma iniciativa do BPI | Fundação “la Caixa” e da FCT. 

“Após cerca de dois anos de trabalho, comprovamos que a presença de fungos micorrízicos permite aumentar a tolerância de castanheiros jovens à falta de água e ao calor, ao modular várias respostas fisiológicas, relacionadas com a fotossíntese e com vias de defesa da planta”, começa por explicar Filipa Sousa, estudante de doutoramento do Plant Stress lab (GreenUPorto/FCUP), cuja tese se integra no âmbito deste projeto coordenado pela docente Fernanda Fidalgo.

Para este estudo, cujos resultados foram recentemente publicados na revista científica Plant Physiology and Biochemistry, os investigadores utilizaram plantas micropropagadas de castanheiro micorrizadas com um fungo autóctone (Paxillus involutus) oriundo de soutos portugueses.

De modo a mimetizar condições semelhantes às que ocorrem no campo, as plantas foram expostas durante 21 dias, a elevadas temperaturas, de 42ºC, em períodos de quatro horas diárias, e à secura (suspensão da rega até se atingir 25% da capacidade de retenção de água do substrato), para avaliação das respostas fisiológicas e bioquímicas, bem como da atividade fotossintética. 

Comparativamente a plantas não inoculadas com o fungo micorrízico, as plantas micorrizadas, quando sujeitas à exposição a altas temperaturas e falta de água, foram capazes de ativar mecanismos de defesa e de manter um estado hídrico adequado, permitindo uma maior produção de fotoassimilados, com consequências positivas no crescimento.

Uma outra estratégia em estudo: o stress priming 

Atualmente encontram-se em curso novos ensaios com o objetivo de estudar, também pela primeira vez em castanheiro, a eficiência de uma outra estratégia: o stress priming. 

“O conceito por detrás do stress priming baseia-se na ativação da memória vegetal, de modo a que a planta, aquando de uma nova exposição a condições desfavoráveis, consiga desencadear, de forma mais precoce, mecanismos de defesa”, aponta Cristiano Soares, investigador do projeto. 

Para preparar o castanheiro para condições de stress, que se preveem ainda mais severas no futuro, os investigadores estão igualmente a avaliar se a pré-exposição de castanheiros jovens a condições de secura moderada pode estimular mecanismos de memória, que possam mais tarde resultar em ajustes metabólicos e bioquímicos mais eficientes. 

“Embora preliminares, os resultados mais recentes sugerem que, efetivamente, os castanheiros são capazes de “recordar” eventos passados, permitindo-lhes reagir, mais prontamente, às condições de secura impostas”, comenta Fernanda Fidalgo.

Todo este conhecimento, que está a ser gerado em contexto de laboratório, será validado em condições de campo ao longo do projeto.

Este projeto, que arrancou em 2023, surge alinhado com os interesses de investigação de um consórcio multidisciplinar, que integra ainda investigadores da Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD) e do Instituto Politécnico de Bragança (IPB), bem como a empresa Deifil – Green Biotechnology.

Da equipa da FCUP/GreenUPorto fazem ainda parte os investigadores Bruno Sousa, Mafalda Pinto, Maria Martins, Sofia Spormann e Pedro Mateus. Universidade do Porto - Portugal

Portugal - Faculdade de Ciências da Universidade do Porto quer tornar arroz "português" mais resistente às alterações climáticas

A Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP) está a liderar um projeto que pretende contribuir para o desenvolvimento de uma variedade de arroz “português” mais resistente ao calor e às alterações climáticas

O projeto “PrOryza: Desenvolvimento de arroz luso termotolerante – análise genética e reprodutiva”, financiado pelo Programa Promove – O Futuro do Interior, da Fundação La Caixa, visa contribuir para o melhoramento genético de variedades de arroz (Oryza sativa L.) de interesse cultivadas em Portugal, de modo a aumentar a sua tolerância ao stress térmico e melhorar a sua produtividade.

“Nos últimos anos, a produtividade daquilo que cultivamos tem diminuído drasticamente, sobretudo devido às alterações climáticas.”, destaca Ana Marta Pereira, investigadora da FCUP responsável pelo projeto.

“Esta redução de produtividade está relacionada com o aumento das temperaturas e com a diminuição da precipitação, especialmente nas regiões do sul, como no Alentejo. Há uma diminuição de 10% da produtividade na produção do arroz para cada aumento de 1ºC de temperatura”, detalha a investigadora que integra a equipa do Sexual Plant Reproduction and Development Laboratory (SPReD lab), um laboratório da FCUP que se dedica a estudar os mecanismos moleculares da reprodução que conduzem à formação das sementes.

Portugal é o maior consumidor de arroz da Europa – com mais de 18 kg/ano per capita, um valor que é quatro vezes superior à média da União Europeia – e que pouco consegue produzir face ao consumo interno. A ideia do PrOryza é ajudar a inverter esta tendência.

Para isso, os investigadores vão centrar o seu trabalho no Alentejo Central, através da colaboração com um produtor de arroz da área de Montemor-o-Novo para a realização de ensaios de campo.

Avaliar e acompanhar a reprodução das plantas no laboratório e no campo

Os cientistas vão estudar variedades de arroz comercialmente importantes em Portugal, nomeadamente as variedades pertencentes à subespécie japónica, correspondentes ao arroz carolino: as portuguesas Caravela (a primeira variedade 100% portuguesa, recentemente incluída no Catálogo Nacional de Variedades,) e Ceres; e as variedades Ariete e Lusitano, de origem italiana. Será também alvo de estudo uma variedade pertencente à subespécie indica, a Sprint, de origem italiana.

“Queremos avaliar a performance reprodutiva de cada uma delas, bem como o seu comportamento face às alterações climáticas. Faremos esse trabalho em laboratório, mas também em campo, para medir e avaliar as condições a que vão estar sujeitas”, explica Ana Marta Pereira.

A quebra de produção do arroz dá-se, sobretudo, na fase de reprodução da planta, na qual a espécie é mais sensível aos efeitos do calor. “A fase de desenvolvimento da semente e que leva à formação do grão de arroz é muito delicada e muito sensível às variações de temperatura”, concretiza a investigadora do SPReD lab.

As alterações climáticas estão a provocar o que se chama “esterilidade floral”, o que leva a uma consequente diminuição do número de grãos produzidos. De acordo com os investigadores, todos os anos há problemas ao nível da esterilidade floral, na reprodução e nas interações grão de pólen – pistilo, levando à produção de grãos de arroz que não são viáveis, o que se traduz em perdas de produtividade.

Rega gota-a-gota versus alagamento tradicional

Um dos objetivos do projeto será a análise de um sistema de rega que está a ser testado para mitigar as alterações climáticas. O sistema gota-a-gota permite a poupança de água, mas torna a planta mais vulnerável ao stress térmico, diminuindo a produtividade.

“O arroz é tradicionalmente cultivado por alagamento, o que provoca uma espécie de efeito tampão à volta da planta, ajuda na termorregulação e impede que haja variações de temperatura durante o seu desenvolvimento. Com a rega gota-a-gota perde-se este efeito”, salienta Ana Marta Pereira.

Os investigadores vão, por isso, também, verificar e comparar, em ensaios de campo, os efeitos da rega gota-a-gota em comparação com o tradicional cultivo por alagamento.

Para além deste trabalho, irão analisar, do ponto de vista genético, as diferentes variedades e perceber se nelas existem marcadores genéticos que conferem à planta uma maior tolerância ao calor durante a fase reprodutiva. Se existirem, serão efetuados cruzamentos artificiais entre as variedades selecionadas com vista à obtenção de exemplares mais tolerantes e resistentes ao calor com a parceria da COTArroz (Centro Operativo e Tecnológico do Arroz) e do seu programa nacional de melhoramento genético do arroz.

“O nosso grande objetivo é a obtenção de variedades mais resistentes e tolerantes, especialmente na fase da formação do grão do arroz”, remata a coordenadora do projeto.

O PrOryza, que tem a duração de três anos e um financiamento de 150 mil euros, integra ainda investigadores do Instituto de Tecnologia Química e Biológica António Xavier, da Universidade Nova de Lisboa, do COTArroz e produtores da Sociedade Agrícola do Bem Calado Sul, S.A, de Montemor-o-Novo. Universidade do Porto - Portugal

Europa - Cientistas da Universidade do Porto em projeto pioneiro para preservar a biodiversidade na Europa

O Atlas Europeu de Genomas de Referência (ERGA) vai desvendar o património genómico de 98 espécies. Em Portugal, o projeto é coordenado por investigadores da Universidade do Porto e da Universidade de Lisboa

Uma equipa de cientistas de 33 países europeus, entre os quais se incluem investigadores do Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos (BIOPOLIS-CIBIO) e da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP), está a colaborar no âmbito de um projeto pioneiro à escala continental – o Atlas Europeu de Genomas de Referência (ERGA) -, cujo propósito é desvendar o património genómico de 98 espécies existentes em Portugal e na Europa, contribuindo para o seu conhecimento e conservação.

O conhecimento acerca dos genomas das espécies fornece dados centrais para os esforços dirigidos à sua conservação, tornando-se fonte de informação para medidas de gestão e políticas públicas. Através da análise dos indivíduos, e das populações em que estes estão inseridos, a genómica (ciência que estuda os genomas) permite avaliar o estado do património genético de cada espécie e a sua capacidade de responder aos diferentes desafios ambientais que lhe são impostos, como sejam as alterações climáticas e outras pressões antropogénicas.

Numa altura em que as diferentes atividades humanas continuam (e até intensificam) a pressão sobre a biodiversidade, e degradam os ecossistemas e os serviços que estes nos prestam, a genómica ajuda, por exemplo, a compreender se as populações se estão a expandir ou a retrair, se estão conectadas – trocando variação genética entre si através da migração – ou isoladas, ou ainda se conseguem adaptar-se a fenómenos climáticos capazes de as levar ao limite, como temperaturas altas, escassez de água, entre outros.

Foi neste contexto que nasceu o ERGA, cujos primeiros resultados acabam de ser divulgados em dois artigos independentes, mas associados, na revista internacional npj biodiversity.

Entre as 98 espécies com os segredos dos seus genomas agora desvendados, incluem-se seis que apresentam estatutos de endemismo ou de ameaça consideráveis em Portugal: o saramugo (Anaecypris hispanica), pequeno peixe criticamente ameaçado, que se destaca enquanto um dos mais vulneráveis à extinção em toda a Península Ibérica; a endémica lebre-ibérica (Lepus granatensis), espécie-chave dos ecossistemas ibéricos, em declínio devido a doenças virais; o louro-da-terra (Laurus azorica), que existe apenas nos Açores e cuja persistência está em causa devido à degradação do seu habitat; o chasco-preto (Oenanthe leucura), uma ave criticamente ameaçada e cuja população de apenas 100 casais somente persiste na região agrícola do Douro; a camarinha (Corema album), habitante dos cordões dunares, de fruto comestível e com alto valor nutricional, sujeita às pressões do desenvolvimento socioeconómico do litoral; e o pequeno escaravelho-cavernícola-da-Ilha-Terceira (Trechus terceiranus).

A representação portuguesa no conselho do ERGA é coordenada pelos investigadores José Melo-Ferreira, do BIOPOLIS-CIBIO e da FCU, e Vítor C. Sousa, do CE3C – Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa.

O consórcio Biogenoma Portugal

Um dos artigos publicados assinala também a primeira apresentação do Biogenoma Portugal, um consórcio em formação que junta uma equipa de mais de 50 biólogos e ecólogos portugueses, unidos numa missão partilhada de salvaguarda do património genético e conservação das espécies existentes em território nacional,

Este consórcio interinstitucional procura cimentar as relações da comunidade nacional de investigadores e promover a sua formação contínua, conectando-os com redes internacionais e com a sociedade.

O Biogenoma Portugal é o braço do ERGA a nível nacional que, por sua vez, faz parte do “Projeto para o Biogenoma da Terra”, uma iniciativa global liderada por Harris Lewin, Professor na Arizona State University (EUA), e que procura desvendar o património genómico de 1.5 milhões de espécies.

O investigador norte-americano destaca o ERGA enquanto “o primeiro projeto de genómica de biodiversidade coordenado à escala continental” e prova do sucesso dos princípios de distribuição geográfica dos esforços e partilha do conhecimento. Universidade do Porto - Portugal

Portugal - Investigadores da Universidade do Porto criam protótipo de vacina para tratar cancro

Vacina baseada em açúcares presentes nas células tumorais pretende educar o sistema imunitário a responder contra tumores sólidos

Investigadores do Centro de Investigação do Instituto Português de Oncologia do Porto (CI-IPOP), do Instituto de Investigação e Inovação em Saúde da Universidade do Porto (i3S), do Instituto de Ciências Biomédicas Abel Salazar (ICBAS), da Faculdade de Ciências (FCUP), e do Laboratório Associado para a Química Verde da Universidade do Porto – REQUIMTE (LAQV-REQUIMTE) estão a desenvolver uma vacina baseada em açúcares presentes nas células tumorais que pretende educar o sistema imunitário a responder contra tumores sólidos, contribuindo, desta forma, para o tratamento da doença oncológica.

Segundo o líder do projeto, José Alexandre Ferreira, investigador do grupo de Patologia e Terapêutica Experimental do CI-IPOP e docente do Departamento de Patologia e Imunologia Molecular do ICBAS, “o protótipo da vacina desenvolvido resulta de mais de uma década de trabalho, sendo que uma parte foi financiado por um projeto liderado pelo IPO que envolve também o i3S”.

Os investigadores começaram por perceber como é que os açúcares que cobrem as células se alteram com o cancro e com a progressão da doença, através da análise das alterações de padrões de glicosilação em vários tumores. No seguimento destas análises exaustivas descobriram que as células tumorais mais agressivas perdem a capacidade de expressar estes açúcares mais complexos e exuberantes, passando a expressar açúcares imaturos e muito mais simples.

Foi com esta descoberta que iniciaram esta investigação e que, posteriormente, tentaram identificar as proteínas que estavam associadas a estes açúcares e entender a sua função biológica. “Achámos que seria interessante criar ferramentas para ensinar o sistema imunológico a responder a células que tinham estas alterações de glicosilação, que são células muito envolvidas no processo de agressividade da doença e de disseminação”, explica José Alexandre Ferreira.

A investigação passou, ainda, por uma série de etapas, culminando no protótipo de vacina, entretanto já patenteada pelo IPO-Porto. Pelo caminho foram publicados também dois artigos em revistas científicas, mais especificamente na Journal of Controlled Release e na ACS Nano.

Uma vez que 80 por cento dos tumores sólidos, tanto em fases iniciais como muito avançadas, expressam estas alterações, “o espetro de aplicação será também muito grande”, sublinha o investigador. Esta alteração nos açúcares foi também identificada nas metástases, já que há evidências que se pode encontrar estes padrões de glicosilação em tumores de bexiga, gástricos e colorretal, entre outros.

Vacina “passou” nos testes com sucesso

Neste momento, a vacina encontra-se em fase pré-clínica, tendo já sido testada in vitro e in vivo no biotério do i3S pela investigadora Flávia Castro e por Rui Freitas e Andreia Miranda, estudantes de doutoramento do ICBAS a realizar investigação no CI-IPOP, sob supervisão do líder deste projeto e dos investigadores do i3S Bruno Sarmento e Maria José Oliveira.

“O objetivo era perceber se conseguíamos induzir uma resposta imunitária segura, específica e capaz de reconhecer células tumorais”, explica José Alexandre Ferreira, acrescentando que os resultados validaram a eficácia da vacina.

Para além de permitir gerar anticorpos que reconhecem as células tumorais, a vacina demonstrou ainda “criar alguma memória imunológica, o que abre portas para pensar numa proteção contra a recidiva”. No entanto, mesmo com estes “resultados promissores”, continuam por superar alguns desafios antes da sua aplicabilidade clínica, nomeadamente com o ambiente imunossupressor induzido pelos tumores mais agressivos.

Atualmente, a equipa já se encontra a explorar novas moléculas para aumentar a resposta imunitária e a combinar a solução com terapias já existentes. É precisamente ao nível molecular que entra o trabalho realizado nos Laboratórios do LAQV-REQUIMTE, no Departamento de Química e Bioquímica da FCUP. “O nosso papel no LAQV foi participar na identificação de alvos moleculares específicos das células tumorais, utilizando metodologias de proteómica baseada na espetrometria de massa”, descreve André Silva, investigador do LAQV-REQUIMTE, na FCUP, e docente no ICBAS.

Os investigadores também caracterizaram, na FCUP, modelos moleculares desenvolvidos no IPO-Porto que estiveram na base da formulação da vacina. Para este trabalho de caracterização molecular, que contou também com a participação de Marta Relva Santos, estudante de doutoramento em Ciências Biomédicas do ICBAS, foi fundamental o equipamento do Centro de Química de Materiais da U.Porto, também localizado na FCUP, que “não existe em mais nenhuma das instituições envolvidas no consórcio”, ressalva André Silva.

Um longo, mas importante processo de validação

Segue-se ainda um processo de validação com vista ao desenho de um ensaio clínico. José Alexandre Ferreira reforça, a propósito, a importância de as pessoas perceberem “os avanços que estão a ser feitos” e também que este é “um processo longo de validação para que depois a solução apresentada ao doente seja segura, eficaz e uma mais-valia”.

Já para Lúcio Lara Santos, docente do Departamento de Anatomia do ICBAS e coordenador do grupo de Oncologia Molecular e Patologia Viral do CI-IPOP, serão necessárias “provas e contraprovas” de que a vacina funciona, que é útil e não prejudicará os doentes, e “pode vir a ser uma boa arma”. Só depois de provado o resultado dos ensaios diante das autoridades responsáveis “será possível desenhar um ensaio clínico”, adiantou.

O oncologista termina com uma certeza: “Temos uma ideia de investigação que é lógica, temos todos os ingredientes para que isto venha a funcionar, estamos na fase pré-clínica para garantirmos que aquilo que esperamos vai ser a evidência que nos permite avançar para a parte clínica”. Universidade do Porto - Portugal

Portugal - Cientistas da Universidade do Porto desvendam mistério secular sobre a cor dos cucos

A variação natural característica das espécies encontra-se, por vezes, restrita a um só sexo, criando um enigma ao qual os cientistas há muito procuram resposta. Num novo estudo publicado na conceituada revista científica Science Advances, um consórcio internacional coliderado por investigadores do Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos (BIOPOLIS-CIBIO) da Universidade do Porto, aplicou ferramentas de genómica de nova geração para estudar um mistério natural com mais de 200 anos – a fêmea de cuco “hepática”. O estudo revela a razão genética que explica o facto de fêmeas de diferentes espécies de cucos possuírem cores muito distintas.

Em 1788, o naturalista sueco Anders Sparrman, um discípulo do famoso Lineu, descreveu uma variedade de cucos arruivados à qual chamou “cuco hepático”, e que considerou tão distinta dos habituais cucos cinzentos que a catalogou como uma nova espécie de ave. Ao longo dos séculos seguintes, tornou-se claro para os naturalistas que os cucos hepáticos eram apenas uma variedade colorida do cuco-canoro europeu mais comum (Cuculus canorus), mas com uma particularidade: enquanto os machos de cuco são sempre cinzentos, as fêmeas podem ser ou cinzentas (semelhantes aos machos), ou ser da variante arruivada, apelidada “hepática”.

Esta descoberta tornou-se mais intrigante quando se descobriu que outras espécies de cuco, para além do mais famoso cuco-canoro europeu, também tinham a mesma variação cinzenta-ou-hepática restrita às fêmeas.

A cor é essencial para o estilo de vida parasítico dos cucos: a fêmea dispõe apenas de segundos para pôr os seus ovos nos ninhos de outras aves; para o fazer, o seu dorso cinzento e o peito barrado mimetizam a cor de aves de rapina como o gavião, afugentando temporariamente o hospedeiro. Os cientistas têm-se por isso debatido com várias questões: qual é a razão para esta cor alternativa, porque é que apenas as fêmeas são variáveis, e porque é que tantas espécies de cucos mostram esta variação?

“As diferenças de aspeto entre indivíduos de sexos diferentes são comuns em animais, mas variação que é restrita a um sexo é muito menos comum” explica Miguel Carneiro, investigador principal no BIOPOLIS-CIBIO e um dos autores do estudo.

“Um exemplo é a perda de cabelo com a idade, que afeta alguns homens e outros não, mas que não afeta as mulheres. Exemplos como este não são habituais, em particular em espécies selvagens, por isso esta oportunidade de estudar a variante hepática do cuco foi muito aliciante”, acrescenta o investigador.

A chave está numa mutação com cerca de 1 milhão de anos

“Nós começamos por estudar uma população de cucos da Hungria na qual as fêmeas hepáticas coexistem com fêmeas cinzentas,” descreve Cristiana Marques, coautora principal do estudo e estudante do doutoramento em Biodiversidade, Genética e Evolução da Faculdade de Ciências da U.Porto (FCUP), a desenvolver o seu projeto no BIOPOLIS-CIBIO.

Depois de os cientistas descodificarem os genomas dos cucos, encontraram algo estranho: “as fêmeas cinzentas e hepáticas têm um perfil genético comum, tão semelhantes como qualquer vizinho. No entanto, quando olhamos para os cromossomas sexuais, vimos que, no cromossoma W, que é um cromossoma específico das fêmeas de aves, eram tão diferentes que parecia que estávamos a olhar para duas espécies distintas”, explica a investigadora.

Será que as outras espécies de cuco poderiam ajudar a resolver esta questão? Os investigadores focaram-se, de seguida, no cuco-oriental, uma espécie asiática na qual as fêmeas também por vezes são da variante hepática. Quando consideraram a informação genética das duas espécies, a história das fêmeas hepáticas tornou-se mais clara: “Reconstruímos a árvore evolutiva destes cucos e descobrimos que, ao contrário do resto do genoma, no cromossoma W o parentesco é maior consoante a cor da fêmea. Ou seja, uma fêmea de cuco-canoro hepática tem um W mais semelhante ao de uma fêmea hepática de cuco-oriental, do que o da fêmea cinzenta da mesma espécie” acrescenta, por sua vez, Pedro Andrade, também investigador no BIOPOLIS-CIBIO e coautor do artigo. “Para chegar ao fundo da questão, testamos se esta partilha de variação ocorria devido ao acaso, por hibridação, ou se a variação era tão antiga que precedia as espécies atuais”.

“E os nossos dados sugerem que esta variação é efetivamente muito antiga. A mutação original ocorreu provavelmente há cerca de um milhão de anos, antes do aparecimento do cuco-canoro e do cuco-oriental atuais, e tem sido passada geração após geração à medida que as espécies evoluíram”, explica Cristiana Marques.

De acordo com a equipa, este é um excelente exemplo de como, por vezes, diferentes variedades da mesma característica podem ser vantajosas, em contraponto à visão mais clássica da evolução na qual uma variante se sobrepõe às outras e leva a mudanças nas populações ao longo do tempo.

Segundo Miguel Carneiro, “os resultados demonstram como é que variação restrita a um sexo pode ser determinada pelos cromossomas sexuais, o que à primeira vista parece intuitivo, mas que surpreendentemente até agora tinha sido difícil de demonstrar”.

Para os cucos, manter duas formas diferentes numa população poderá impedir os hospedeiros dos ninhos de aprenderem a distinguir as fêmeas das aves de rapina que mimetizam, salvaguardando a espécie.

Neste momento prosseguem esforços para demonstrar se estas cores têm facilitado o estilo de vida parasítico dos cucos ao longo da sua evolução. Universidade do Porto - Portugal

Portugal - Cientistas da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto estudam novo fármaco para o tratamento da Parkinson

O objetivo é usar estratégias de química medicinal para desenvolver, em laboratório, um fármaco com uma abordagem terapêutica diferente das atualmente usadas

Uma equipa de investigadores do Departamento de Química e Bioquímica da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP) está a trabalhar num novo fármaco para o tratamento da doença de Parkinson, mais eficiente e com menos efeitos secundários do que os atualmente usados.

A doença de Parkinson é um distúrbio neurodegenerativo que resulta da perda de neurónios que produzem um importante neurotransmissor, a dopamina, responsável por processos fisiológicos como cognição, memória, emoções e o controlo do movimento. 

Os fármacos existentes no mercado têm como objetivo aumentar a produção de dopamina no sistema nervoso central. No entanto, ao longo dos anos, estes medicamentos perdem eficácia, havendo necessidade de administrar doses mais elevadas, o que resulta em efeitos secundários que, em muitos casos, podem até exacerbar os sintomas da doença.

“O nosso alvo é diferente: focamo-nos na modulação dos recetores de dopamina”, começa por explicar Ivo Dias, investigador do Laboratório Associado para a Química Verde (LAQV-REQUIMTE) na FCUP que lidera a equipa de investigação. “O que acontece na doença de Parkinson é que os baixos níveis de dopamina não são suficientes para ativar os recetores de forma adequada e, por conseguinte, comprometem a ativação dos circuitos dopaminérgicos. O que nós pretendemos é aumentar a afinidade destes recetores para a dopamina e, assim, conseguir que os sintomas motores sejam atenuados mesmo a concentrações baixas deste neurotransmissor”, salienta.

Melhorar em laboratório um potencial fármaco que existe naturalmente no nosso corpo

Para isso, os investigadores da FCUP estão a desenvolver, em laboratório, no âmbito do projeto DynaPro, financiado pela Fundação para a Ciência e Tecnologia, análogos de um neuropéptido, a melanostatina. A melanostatina, descoberta nos anos 70, existe naturalmente no nosso corpo, e é conhecida pela sua atividade anti-Parkinson, já comprovada em ensaios clínicos. O objetivo é melhorar o seu potencial terapêutico, tornando-a num candidato a fármaco: com maior estabilidade biológica e absorção ao nível gastrointestinal melhorada.

“Descobrimos que um dos três aminoácidos que compõem esta substância pode ser modificado a nível estrutural sem prejudicar a atividade moduladora dos receptores da dopamina: a prolina”, descreve o investigador.

E é com base nesta modificação que a equipa da FCUP, no âmbito do projeto DynaPro, já alcançou resultados promissores. Juntamente com os parceiros da Universidade de Santiago de Compostela, verificaram que os compostos desenvolvidos em laboratório não só são mais eficientes, como também não apresentam toxicidade em células neuronais. “Verificámos que alguns dos nossos análogos são ainda mais potentes do que a melanostatina, conseguindo ativar os recetores a uma concentração ainda mais baixa de dopamina”, conta.

Uma abordagem terapêutica pioneira com resultados promissores

Com esta nova abordagem farmacológica, há também uma vantagem ao nível dos efeitos secundários: “são muito reduzidos porque a melanostatina não tem atividade na ausência de dopamina”.

A equipa da FCUP é uma das poucas do mundo a trabalhar nesta abordagem terapêutica e é a única em Portugal a focar-se nos moduladores dos recetores de dopamina, nos quais se incluem a melanostatina.

O projeto DynaPro termina ainda este ano e os investigadores preparam-se, dado os resultados promissores, para apresentar um pedido de patente.

Como próximos passos, pretendem realizar ensaios com modelos in vivo para testar o potencial terapêutico destes compostos em diferentes espécies animais.

Este projeto é liderado pelo LAQV-REQUIMTE na FCUP e integra também investigadores da Faculdade de Ciência e Tecnologia da Universidade do País Basco e das faculdades de Farmácia da Universidade do Porto (FFUP) e da Universidade de Santiago de Compostela.

Da equipa da FCUP fazem parte Ivo Dias e José Enrique Borges, professores na FCUP e investigadores integrados do LAQV-REQUIMTE, e os investigadores do LAQV-REQUIMTE, Sara Reis, Hugo Almeida e Beatriz Lima, estudantes de doutoramento em Química Sustentável da FCUP e Xavier Correia, alumnus da FCUP e também investigador deste centro de investigação.

O projeto conta ainda com a participação da investigadora Vera Costa, da FFUP, e dos professores Xerardo Mera, da Universidade de Santiago de Compostela e Humberto Díaz, da Universidade do País Basco. Universidade do Porto - Portugal