Autor: midiaciencia

O Projeto Genoma do Câncer iniciou em 2000 para tentar compreender as alterações genéticas que contribuem para as diversas formas de câncer humano e prometeu grandes avanços na medicina. No entanto, a complexidade das interações gênicas se revelaram muito maiores do que esperado e as respostas ainda estão por vir. “A biologia ainda é mais complicada do que compreendida”, alerta Jeremy Squire, do Instituto do Câncer de Ontário (Universidade de Toronto, Canadá). Os avanços teóricos nessa área são diversos, e em alguns casos se aproximam de aplicações médicas. Esses avanços foram discutidos no 51º Congresso Brasileiro de Genética, que ocorreu este mês.

Segundo a pesquisadora Sílvia Rogatto, da Faculdade de Medicina da Unesp de Botucatu, a idéia de instabilidade cromossômica como origem da doença “ficou esquecida e agora ressurgiu das cinzas”.Pesquisas recentes mostram que genes responsáveis por funções diversas na divisão celular parecem estar associados ao desenvolvimento da doença. Rogatto mostra que erros na divisão celular causam a instabilidade cromossômica, que se apresenta na forma de células com número alterado de cromossomos. A pesquisadora afirma que compreender esse funcionamento pode ser essencial tanto para um diagnóstico mais rápido da doença como para desenvolver novas formas de prevenção e tratamento.

Squire apresentou alguns exemplos de sucessos em terapia gênica, como os tratamentos para câncer de mama ou leucemia mielóide crônica. Apesar dos grandes avanços, a aplicação destes tratamentos ainda não pode ser generalizada, alerta o pesquisador. Os processos gênicos que causam o câncer ainda são mal compreendidos, de forma que nem todos os pacientes respondem ao tratamento. Além disso, os medicamentos são ainda extremamente caros, variando de 35 mil a 111 mil dólares por paciente ao ano, exemplificou Squire.

Uma crítica comum aos estudos genômicos é a tendência ao determinismo genético. No caso do câncer, é freqüente a busca genes ligados à doença. A suscetibilidade genética é um fator importante, como no caso do câncer de próstata que, segundo exemplo de Squire, na América do Norte é mais prevalente na população de origem africana. No entanto, ele lembra que o ambiente também exerce grande influência no surgimento de câncer, como no caso dos chineses: aqueles que permanecem em sua terra natal são menos propensos a desenvolver a doença do que os que habitam os Estados Unidos, fato que estaria ligado a uma dieta rica em gordura animal nos emigrantes, o que aumenta o risco desse tipo de câncer.

Ao fim do Projeto Genoma do Câncer, previsto para 2013, é esperado que haja uma maior compreensão dos padrões de expressão gênica típicos de cada câncer e dos efeitos ambientais que afetam seu desenvolvimento. Com isso, seria possível desenvolver tratamentos personalizados para cada paciente.

Transgênicos, clones, evolução versus criacionismo. Estes temas estão muito presentes na discussão pública sobre ciência, caracterizada por um alto nível de desinformação. Uma tentativa de remediar essa falta de conhecimento está na iniciativa, por parte de duas editoras, de produzir coleções dirigidas ao público jovem. As contribuições mais recentes foram lançadas durante o 51º Congresso da Sociedade Brasileira de Genética, que ocorreu em Águas de Lindóia este mês: os livros DNA, e eu com isso? e Evolução: o sentido da biologia.

Francisco Salzano, presidente da Sociedade Brasileira de Genética e professor emérito do departamento de Genética da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), é responsável pelo primeiro livro, o segundo volume da série Inventando o Futuro, da Oficina de Textos. A programação gráfica segue o modelo de livros escolares, com muitas cores, ilustrações e exemplos facilmente acessíveis. Como é essencial em livros paradidáticos, no entanto, o conteúdo vai além do currículo escolar. O texto é sempre escrito de forma clara, mas atinge conceitos e exemplos que não estarão ao alcance imediato de todos. Essa amplitude parece ser intencional pelo autor, que não define um grupo etário alvo: “O livro é para jovens”, diz Salzano.

O livro traz uma boa revisão da história da genética e explicações completas sobre conceitos e aplicações da disciplina. Os últimos capítulos tratam de forma didática e crítica a transgenia e a clonagem. Em ambos os casos, o autor explica a ocorrência na natureza, os benefícios e potencialidades para o ser humano, além dos riscos e desafios éticos. Salzano contra-argumenta de forma sistemática as críticas recorrentes contra a produção de transgênicos e de clones, e ao fim expressa sua opinião taxativa: “Qual a razão, portanto, da histeria contra os produtos transgênicos? As respostas só podem ser: conservadorismo feroz, posições ideológicas contrárias às grandes companhias multinacionais, medo irracional a tudo o que é novo ou interesses econômicos de produtores de tecnologias ortodoxas”. E ainda enfatiza que “princípios abstratos e crenças religiosas equivocadas não podem se sobrepor ao direito de pessoas enfermas receberem o máximo de apoio e conforto oferecidos pela ciência e tecnologia”, numa clara defesa da ciência em prol do bem-estar humano.

Já a obra que trata especificamente sobre a Evolução, quer contribuir “para que a evolução assuma, no ensino médio brasileiro, um papel mais central do que o tradicionalmente desempenhado”. “A iniciativa é essencial neste momento, em que doutrinas criacionistas (muitas vezes sob o disfarce do ‘design inteligente’) estão invadindo a comunicação científica, tanto no ensino como na mídia”, afirma Charbel Niño El-Hani, pesquisador em educação e filosofia da ciência do Instituto de Biologia da Universidade Federal da Bahia (UFBA), que assina o livro em parceria com Diogo Meyer, evolucionista do Instituto de Biociências da USP.

Meyer e El-Hani conseguem, através de um texto fluente e despretensioso, tornar claros os grandes conceitos evolutivos, considerados como “o eixo organizador do conhecimento biológico”. O leitor é apresentado às teorias de Darwin, de seus precursores e seus sucessores, deixando claro que esta não se trata de uma disciplina estática.. Os autores usam os mesmo exemplos de forma recorrente, o que dá coerência à argumentação a respeito dos diversos aspectos da evolução. Esses fios condutores permitem que o leitor desenvolva seu próprio raciocínio evolutivo, tocando, inclusive em temas que costumam suscitar dúvidas no público leigo, como é o caso da influência da evolução em comportamento (inclusive humano), de estudos genômicos e de criacionismo.

De acordo com El-Hani, a editora está em busca de formas de tornar o livro mais acessível a um grande público. Uma medida será submetê-lo à aprovação do Ministério da Educação para que seja integrado ao projeto de bibliotecas públicas.

Em uma indústria como a Companhia Siderúrgica Nacional(CSN) de Volta Redonda (RJ) onde há alto-fornos de 100 metros e altura e 13 de diâmetro, uma informação imprecisa pode dificultar a produção em série e levar ao reprocessamento do aço (liga de ferro e carbono). Em artigo da revista Engeneering Applications of Artificial Intelligence pesquisadores da Unicamp desenvolveram um sistema computacional para a tomada de decisões 16% mais preciso que o modelo em funcionamento na CSN. Utilizando redes neurais artificiais, eles estimam que, se o software for implementado, a economia pode chegar a um milhão de dólares por ano.

No entanto, segundo Carlos Tadeu Reis, Engenheiro de Desenvolvimento da CSN, o sistema foi testado, em 2004, por um período de seis meses a um ano, e alcançou desempenho semelhante ao programa japonês da empresa Nippon Steel Corporation. Essa, na opinião do engenheiro, oferece o melhor modelo dinâmico do mundo na área refino de aço. Reis não quis revelar valores, mas afirma que o programa custou caro. Ele acredita que o software brasileiro pode superar o modelo japonês e tem planos de realizar melhoramentos antes de colocá-lo em funcionamento na CSN. A intenção é aumentar o número de variáveis na entrada do modelo, ou seja, estabelecer mais parâmetros para que o programa tenha um campo de conhecimento mais abrangente na interpretação informações.

O sistema de redes neurais artificiais (neurocomputadores) para controlar uma das etapas de produção – o Processo de Refino de Aço com Sopro de Oxigênio (BOS, sigla em inglês) – foi desenvolvido pela professora de Faculdade de Engenharia Química da Unicamp (FEQ), Ana Frattini, junto com os pesquisadores Tatiana Pacionotto e André Cunha. O BOS ocorre no Conversor a Oxigênio onde ferro gusa (ferro líquido) e sucata se transformam em aço. E o oxigênio é empregado para remover as impurezas, através da oxidação, o que eleva a temperatura de 1400 graus para aproximadamente 1650 graus.

O desafio dos pesquisadores foi modelar um sistema de redes neurais artificiais capaz de prever, com mais precisão, a porcentagem de carbono e a temperatura do aço no fim do BOS. Esse sistema é utilizado para alterar as condições de processo de forma a atingir os objetivos de produção do aço. Para que a liga tenha qualidade, é preciso reduzir a quantidade de carbono de 4% para menos de 0,08%. Outra tarefa, que, segundo Frattini, é mais difícil, consiste em fazer o acerto da temperatura do aço líquido, o que interfere na seqüência do processo, o lingotamento (quando o aço líquido é transformado em placas). O calor também determina a quantidade de minério de ferro que deve ser adicionada para resfriar o aço. Esse acréscimo dificulta a padronização da produção, visto que esse minério apresenta variações químicas.

Segundo Frattini, outra barreira foi encontrar parâmetros para ajustar simultaneamente o sistema às duas variáveis temperatura e carbono. O valor de acerto de porcentagem de carbono obtido com este teste foi de 82% e o de temperatura foi de 97%, totalizando 82% de ajuste, contra 66% do sistema convencional. Frattini explica que o sistema não alcançou totalmente os padrões indicados na pesquisa porque, provavelmente, certos ajustes manuais que deveriam ser feitos com a variação do clima não foram realizados. Os pesquisadores disponibilizaram gratuitamente o modelo de redes neurais para a CSN.

Inteligência artificial

Inspiradas no funcionamento do cérebro humano, os neurocomputadores compõem um ramo da Inteligência Artificial (IA). O objetivo da IA é desevolver modelos (chamados de algoritmos) para armazenar informações, aplicá-los na solução problemas e adquirir conhecimento através da experiência. Frattini explica que as redes neurais artificias só se tornaram viáveis com a evolução dos computadores, que ficaram mais rápidos e com maior capacidade de armazenar dados.

Essas redes têm sido aplicadas em vários ramos, tais como análise de pesquisa de mercado, aplicações climáticas, identificação de fraude de cartão de crédito, controle de processos industriais, e até mesmo no diagnóstico médico. Um dos desafios na área é treinar as redes para que se chegue mais perto da interpretação a que o cérebro humano chegaria.