Ratos poderosos no espaço podem ajudar pessoas com deficiência na Terra: fotos

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A sonda de carga SpaceX Dragon que transportou ratos musculares para a Estação Espacial Internacional e para trás pode ser vista na parte superior desta imagem, tirada da estação em 20 de dezembro de 2019.

NASA


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A sonda de carga SpaceX Dragon que transportou ratos musculares para a Estação Espacial Internacional e para trás pode ser vista na parte superior desta imagem, tirada da estação em 20 de dezembro de 2019.

NASA

No início de dezembro, no Centro Espacial Kennedy, na Flórida, dois cientistas ansiosos estavam prestes a enviar 20 anos de pesquisa em órbita.

“Sinto que nosso coração e alma estão subindo nessa coisa”, disse Emily Germain-Lee ao marido, Dr. Se-Jin Lee, enquanto esperavam de braços dados por um foguete da SpaceX.

Alguns segundos depois, a sonda decolou, transportando alguns ratos muito incomuns para a Estação Espacial Internacional, onde passariam mais de um mês em gravidade quase zero.

Normalmente, isso faria com que os ossos dos animais enfraquecessem e seus músculos se atrofiassem. Mas Lee e Germain-Lee, um casal poderoso no mundo da pesquisa, esperavam que isso não acontecesse com esses ratos.

“Valeu a pena esperar 20 anos”, disse Lee enquanto o foguete Falcon 9 se dirigia para o espaço. “E um dia isso pode realmente ajudar as pessoas”, acrescentou Germain-Lee.

O casal espera que o que aprendam com esses ratos leve a novos tratamentos para milhões de pessoas com condições que enfraquecem músculos e ossos. Entre os que podem eventualmente se beneficiar: crianças com distrofia muscular ou doença óssea quebradiça, pacientes com câncer com perda de massa muscular, pacientes acamados se recuperando de fraturas de quadril, idosos cujos ossos e músculos se tornaram perigosamente fracos e astronautas em longas viagens espaciais.

Para Lee e Germain-Lee, ambos professores da Faculdade de Medicina da Universidade de Connecticut, o lançamento representou um ponto alto em uma parceria iniciada no final da década de 1970.

“Nós nos conhecemos quando eu tinha 18 anos e éramos especialistas em bioquímica na faculdade juntos”, disse Germain-Lee.

Os estudantes de Harvard clicaram. E naqueles primeiros anos, Emily teve grandes sonhos de adolescente sobre o que ela e Se-Jin poderiam realizar.

“Não seria incrível se um dia trabalhámos juntos em algum projeto que tivesse um significado incrível e ajudasse as pessoas”, lembrou ela. “Todas essas coisas.”

O casal foi para a faculdade de medicina juntos no Johns Hopkins em Baltimore.

Ela se tornou uma endocrinologista pediátrica que tratava crianças com doenças ósseas raras. Ele acrescentou um Ph.D. ao seu M.D. e iniciou um laboratório que estudava o crescimento muscular.

Ao longo do caminho, eles se casaram e tiveram um filho. E no final dos anos 90, Se-Jin Lee ficou famoso por ajudar a criar alguns roedores grandes conhecidos como “ratos poderosos”.

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O mouse à direita foi projetado para ter quatro vezes a massa muscular de um mouse de laboratório normal.


Se-Jin Lee / PLOS Um

Lee me mostrou um quando visitei seu laboratório em 2006. Ele foi geneticamente modificado para ter cerca de quatro vezes a massa muscular de um rato normal.

Lee alterou os genes do animal para que não produzisse uma proteína chamada miostatina. Normalmente, a miostatina limita o crescimento dos músculos. Sem ele, você obtém a versão em mouse de Arnold Schwarzenegger.

“Se você abrir o mouse e realmente olhar para os músculos, é realmente inacreditável”, ele me disse. “Esses animais estão quase chegando ao ponto em que realmente não se parecem com ratos”. Lee achava que sua descoberta poderia ajudar pessoas com doenças que enfraquecem os músculos. Então ele começou a procurar um medicamento que pudesse bloquear a miostatina e duplicar os efeitos da engenharia genética.

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Enquanto isso, como Germain-Lee tratava cada vez mais crianças com doenças ósseas, ela percebeu que ossos fracos podiam levar a músculos fracos.

“Meus pacientes ósseos não escapam à perda muscular porque têm longos períodos de tempo em que não podem se mover ou a vida inteira onde estão presos a cadeiras de rodas”, disse ela.

E como ela também vê pacientes com doenças como distrofia muscular, ela percebeu que isso poderia funcionar de outra maneira. “Qualquer doença muscular leva à fraqueza e qualquer fraqueza leva à fragilidade óssea”, disse Germain-Lee.

Em casa, o casal passou muitas noites discutindo músculos, ossos, seus pacientes e seu trabalho com miostatina.

“Provavelmente a maioria das pessoas pensaria que somos realmente estranhos”, disse Germain-Lee. “Mas isso deu um grande significado à nossa vida”.

Ao longo dos anos, eles perceberam que o que muitos pacientes realmente precisavam era uma maneira de fortalecer simultaneamente músculos e ossos. E, notavelmente, eles finalmente identificaram uma droga com potencial para fazer isso.

É uma substância que afeta não apenas a miostatina, mas também uma proteína chamada ativina, que está envolvida no crescimento de músculos e ossos. E reuniria as linhas paralelas de pesquisa que cada cientista vinha acompanhando há décadas.

Germain-Lee queria testar a droga em ratos de seu laboratório que desenvolveram uma versão da osteogênese imperfeita, também conhecida como doença óssea quebradiça. “Eu disse, oh meu Deus, eu realmente tenho que tentar isso, e Se-Jin disse que sim”, disse ela. “E esses foram os primeiros conjuntos de experimentos que fizemos juntos”.

Os experimentos, publicados em 2015, foram bem-sucedidos. Os ratos desenvolveram ossos mais fortes e músculos maiores. E os resultados ajudaram a inspirar Lee a reviver uma ideia que ele perseguia há duas décadas. Envolveu astronautas.

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“Os astronautas no espaço têm muitas questões de saúde em que precisam pensar”, disse ele, “mas certamente no topo dessa lista estaria a perda muscular e a perda óssea.

Sem gravidade, os astronautas podem perder até 20% de sua massa muscular em menos de duas semanas, de acordo com pesquisa da NASA. E à medida que os músculos se atrofiam, os ossos também começam a enfraquecer.

Então, a partir do final dos anos 90, Lee havia abordado a NASA sobre o financiamento de um experimento para ver se seus poderosos ratos mantinham seus músculos no espaço. Mas seus esforços para interessar a agência no projeto “falharam miseravelmente”, disse ele.

Isso mudou depois que o casal se mudou para Hartford, onde, além de seus cargos na Universidade de Connecticut, Germain Lee tem um compromisso no Centro Médico Infantil de Connecticut e Lee trabalha no The Jackson Laboratory.

E foi através do Jackson Laboratory que Lee teve a chance de enviar seus poderosos ratos para a Estação Espacial Internacional.

No final de 2018, o Centro para o Avanço da Ciência no Espaço, que gerencia a Estação Espacial Internacional, entrou em contato com o Laboratório Jackson sobre possíveis projetos científicos. E o novo empregador de Lee sugeriu os poderosos ratos.

Lee e Germain-Lee rapidamente montaram um experimento que incluía não apenas os roedores aumentados, mas também os ratos normais que receberiam a droga que (na Terra) constrói músculos e ossos.

Os ratos, que entraram em órbita em dezembro, foram trazidos de volta à Terra no início de janeiro. E desde então, Lee e Germain-Lee têm trabalhado duro analisando o que aconteceu com os músculos e ossos dos animais.

Levará meses para se ter certeza se algum dos ratos foi capaz de desafiar os efeitos usuais da falta de peso. Os cientistas também raramente discutem experimentos antes de serem publicados.

Mas o casal diz que os resultados preliminares parecem promissores.

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