Bióloga encontra soluções para desafios na saúde por meio da Engenharia

A pesquisadora Elidamar Nunes agrega diferentes áreas do conhecimento científico em projetos como a busca pela cura do HIV, e divide sua experiência prática com os alunos da USP.

Em 2020, com a pandemia de coronavírus, muitas pessoas passaram a acompanhar notícias relacionadas ao mundo da ciência. Como antes acompanhavam o cenário do esporte, ou da política, a população tem acompanhado agora, nos noticiários, o trabalho de cientistas de todo o mundo que buscam oferecer soluções de enfrentamento ao vírus que vão desde remédios, equipamentos de UTI, até a sonhada vacina. Os profissionais que atuam no desenvolvimento da vacinas, por exemplo, aplicam diversas técnicas e conhecimentos diferentes para encontrar a melhor solução.

Buscar um novo olhar para o problema, e trazer assim uma ideia que ainda não foi colocada em prática foi o que levou a bióloga Elidamar Nunes de Carvalho Lima para a engenharia, por exemplo. Ela hoje atua com biotecnologia, e desde sua formação em ciências biológicas ela tem buscado aproximação com outras áreas para resolver problemas na área da saúde. 

A pesquisadora, que começou a dar aulas na USP em 2020 na área de de biotecnologia e ciências da natureza, desenvolve projetos que unem biotecnologia, nanomedicina e engenharia de telecomunicações e controle, a última delas em parceria com a Escola Politécnica (Poli) da USP. Sua trajetória, iniciada em laboratórios de sua cidade de origem, Cuiabá, tem importantes atuações no Instituto Butantan e na Poli, e é repleta de pesquisas multidisciplinares e colaborações inesperadas, resultando numa rica mistura científica. 

Atualmente, os dois trabalhos principais de Elidamar são o desenvolvimento de uma molécula de nanomedicina para atuar na cura do HIV, e a evolução de moléculas biológicas de sistemas complexos (conjuntos de unidades que interagem entre si e possuem propriedades coletivas emergentes), também aplicada em casos práticos. 

Em ambas as pesquisas, Elidamar aponta como chave da inovação o uso de conhecimentos de diferentes áreas em torno do mesmo objetivo. A pesquisadora conta que foi agregando ao projeto o trabalho de  engenheiros, físicos, médicos, biomédicos, químicos e biólogos. “Eu, como bióloga, tive a percepção que a junção desses conhecimentos facilitaria e enriqueceria muito os projetos”, conta ela. A partir daí, decidiu que seguiria pela linha da interdisciplinaridade em seus projetos.

Elidamar Nunes é bióloga, pesquisadora, professora e uma das pessoas por trás da inovação científica no Brasil. Foto: Arquivo pessoal.

A Engenharia entra na equação

O primeiro contato da pesquisadora com a engenharia foi em 2012, quando sentiu que suas pesquisas haviam estacionado, chegado a um limite de possibilidades,  e observou a necessidade de acrescentar “algo novo”. “Já que está todo mundo fazendo igual, porque ninguém tem um remédio realmente eficaz para AIDS?”, questionou. A cada dez pacientes com a doença, quatro não respondem ao tratamento, e todos os que tomam os medicamentos desenvolvem problemas de desgaste no corpo. Esse pensamento direcionou-a na busca por entender o genoma do vírus do HIV, momento em que encontrou as pesquisas do professor da Poli, José Roberto Castilho Piqueira. 

 

O docente da Poli trabalha sistemas complexos, satélites, telecomunicações, análise de entropia e de variabilidade. Aparentemente, esses conhecimentos não parecem ter a ver com o objeto de estudo da cientista, porém Elidamar os utilizou como ferramentas para conhecer melhor o genoma do HIV. As aplicações da engenharia envolveram modelar a proteína em um sistema matemático, entender o seu comportamento por meio de outras teorias e fazer uma análise mais específica para ”pegar o vírus na curva”. Os trabalhos que envolvem a parceria entre os dois pesquisadores foram indicados a premiações, inclusive pela Poli, e apresentados em grandes congressos de infectologia. Em 2018, a pesquisadora agregou ao estudo a nanomedicina, especificando ainda mais os estudos e auxiliando no projeto de cura do HIV. 



Elidamar Nunes em sua apresentação no Congresso Internacional de Nanotecnologias — Lisbon 2019. Foto: Arquivo pessoal.

Multidisciplinar

O fator “plural” está presente na vida e formação de Elidamar Nunes há muito tempo. Ela conta que, durante a sua trajetória, o conhecimento e a experiência vieram de “várias pessoas de áreas diferentes, vários laboratórios de competências e tecnologias diferentes, juntando um pouquinho de tudo para fazer esse pout pourri científico, algo diferenciado”. 

Sobre a união entre as áreas para trazer avanços na ciência, ela comenta que o principal desafio do trabalho é lidar com o medo — ou melhor, superá-lo. Quando questionada sobre o que uma bióloga está fazendo na engenharia de telecomunicações e controle, a resposta dela é direta: “estou usando uma ferramenta de excelência para resolver um problema no qual que eu busquei competência”. Elidamar conta que vê muitos profissionais receosos em entrar em contato com área que não dominam. “Isso não é da minha área, eu não sei mexer com isso, o que eu entendo de telecomunicações? Mas eu sei que a precisão dos cálculos de telecomunicação é fundamental para a que gente tenha as tecnologias de hoje”. 

Segundo ela, o passo de coragem deu certo: a pesquisadora foi convidada para um congresso europeu de nanomedicina em 2019; o Ministério da Saúde aprovou um projeto com montante considerável, no qual sua equipe comanda mais de 20 pessoas no trabalho envolvendo a vacina contra o HIV; a outra pesquisa, que também usou contas da Engenharia aplicadas ao HIV, foi indicada a prêmios. “Isso chamou muito a atenção de pesquisadores e coordenadores, e os dois projetos que eu encaminhei foram selecionados entre 1200 trabalhos. Não tive a sorte de ganhar o prêmio, mas fomos indicados e eu estou satisfeita com isso”.

A pesquisadora reforça que seu método representa uma visão nova. “A questão é que talvez as pessoas ainda estejam um pouco receosas de se jogar nessa área, mas é fundamental multidisciplinaridade e, como eu disse, você não faz nada sozinha. A inovação acontece quando você junta mais de uma cabeça com experiências e conhecimentos diferentes”, conclui a docente. 

"A inovação acontece quando você junta mais de uma cabeça com experiências e conhecimentos diferentes"
Elidamar Nunes
Bióloga, professora e pesquisadora

Origem e trajetória

Nascida no interior de Minas Gerais, na cidade de Uberaba, Elidamar se mudou ainda na adolescência para o Mato Grosso, onde se graduou em 2001 no curso de Ciências Biológicas, na Universidade de Cuiabá (UNIC). Sua ideia, desde pequena, era atuar na área da saúde: considerou medicina, veterinária e enfermagem antes de ir para a biologia. Ela conta que seu desejo sempre foi cuidar das pessoas. Quando foi aprovada na universidade, já trabalhava num laboratório clínico, onde fazia o que gostava. Para cursar medicina, teria que largar o trabalho, então acabou optando pelas ciências biológicas. “Eu vi que lá podia fazer muito mais com a biologia que só ficar dentro de uma clínica”, conta ela. 

O começo do seu interesse pela parte científica se deu quando a mãe foi diagnosticada com trypanosoma cruzi (doença de chagas), fazendo com que ela tomasse a decisão de trabalhar com vacinas. Como no Mato Grosso não havia muitos centros de pesquisa em ciências da saúde, precisou que se deslocar no que Elidamar considera uma “jornada rumo ao desconhecido”, e veio para São Paulo. “Eu não tinha ninguém aqui, deixei tudo, o comodismo, a carreira que já tinha por lá, e vim”, lembra a pesquisadora, dizendo que até mesmo a mudança de clima foi um desafio. 

Elidamar foi aceita num estágio no Instituto Butantan, com o professor Luiz Rachid Trabulsi, pai da microbiologia no Brasil, um dos 10 melhores do mundo na área, professor da USP e da UNIFESP e cujo nome já batizou uma bactéria. Considerado por ela uma pessoa capacitada e acolhedora, o pesquisador deu todo o suporte à recém-chegada. Foi nesse momento que percebeu a importância do trabalho em conjunto, da cooperação, valores que segue até hoje em seus trabalhos. Nesse período, atuou como estagiária no Laboratório Especial de Microbiologia (LEM) do Butantan, auxiliando os mais de 24 pesquisadores em diferentes projetos. Lá, se estabeleceu no laboratório de soros, vacinas e imunobiológicos, onde fazia o controle de bactérias, vírus e materiais contaminados para evitar qualquer problema na produção. 

Sua passagem pelo Instituto Butantan durou quase quatro anos, tendo passado em 1º lugar em um concurso para o laboratório e auxiliado o pesquisador principal, ficando responsável por liberar todos os lotes de soros e vacinas evitando contaminantes. “Fui fazer mestrado em biotecnologia, onde me apaixonei de vez e vi que tinha acertado em cheio na escolha da biologia, porque é amplo, poderia atuar de diversas maneiras”, relata Elidamar sobre o período. 

Vários contatos com pesquisadores e professores de diversos lugares foram importantes para a pesquisadora. Foi, inclusive, chamada para um estágio em Harvard, mas não pôde ir por conta dos trabalhos e da dificuldade de financiamento à época. Permanecendo no Brasil, foi para o Centro de Terapia Gênica, uma extensão da Unifesp, onde trabalhou engenharia genética fazendo vacina recombinante, um tipo de prevenção que utiliza subunidades geradas pela engenharia genética para produção do antígeno desejado. Enquanto no Butantan aprendeu a trabalhar com vacinas já prontas, no novo laboratório ela poderia misturar patógenos e DNAs diferentes para construir o que não tinha na natureza, produzindo outro tipo de resposta. 

Nessa época, iniciou um doutorado, que mais tarde optou pornão finalizar, e partiu para um outro doutorado, agora em análises evolutivas complexas, que foi onde entrou na engenharia. “Quis dar outro passo, pensei ‘dá para fazer melhor, mais específico’. O conhecimento adquirido no Butantan, mais a experiência na clínica e na vida em geral, somando quase trinta anos em laboratório, foi se concretizando em uma mistura de conhecimentos”, completa Elidamar. 

 

Pesquisas

A vacina contra o HIV é um projeto que Elidamar considera “bem interessante”. Ele entrou num edital do Ministério da Saúde no segundo semestre de 2018, recebendo uma verba muito maior do que a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de S. Paulo (FAPESP) costuma direcionar aos pesquisadores. O projeto de três anos possui ainda o diferencial da possibilidade de novos financiamentos, uma vez que trata-se de um trabalho único. Foram inscritos 4730 projetos, dos quais 17 foram selecionados — entre eles, o desenvolvido por Elidamar em parceria com a Escola Paulista de Medicina e com a Escola Politécnica, por meio do professor José Roberto Castilho Piqueira. 

A pesquisa foi dividida em duas fases. Primeiramente, está sendo desenvolvida uma vacina, que atualmente já se encontra em fase de teste. Existem algumas modificações a serem feitas, considerando a regulamentação da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). “É importante tomar certos cuidados pois estamos lidando com pessoas com o sistema imunológico deficiente”, destaca Elidamar sobre o andamento atual dos trabalhos. Essa vacina é de responsabilidade de uma equipe composta por médicos da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) em conjunto com biomédicos e bioquímicos — Elidamar, por sua vez, acompanha a parte relacionada a qualidade do produto. 

Outra vertente do projeto é o desenvolvimento de uma molécula de nanotecnologia baseada em nanotubos de carbono, com o objetivo de fazer o reconhecimento de quais células não foram curadas do HIV. “Isso é inédito, não existe ainda. Tem alguma coisa parecida para câncer de cérebro, mas não tem nada sendo desenvolvido, nessa área, dessa forma, no Brasil”, comenta Elidamar. A pesquisa em questão foi bastante conceituada e valorizada pela parte de engenharia da molécula, principalmente pelo fator inovador que representa. “A inovação acontece quando você junta as pessoas”. 

Para o desenvolvimento da engenharia da molécula, ela contou com a ajuda de pesquisadores dos departamentos de nanoeletrônica e telecomunicações da Poli, especialmente na parte da modelagem.  “Na escala nanométrica, as propriedades são totalmente diferentes. Eu trabalhei do macro para o micro: comecei com pessoas, na parte clínica, depois fui para microbiologia, agora estou na nanotecnologia”, explica a pesquisadora sobre o projeto pioneiro na área. 

A vacina está em fase final de testes, encaminhando-se para o início das aplicações em humanos. Depois que as primeiras aplicações forem concluídas, haverá uma espera de alguns meses e então entrará em ação a nanomedicina, com o produto desenvolvido por Elidamar. A ideia é garantir que não tenha sobrado vírus no corpo, verificando se ficou alguma célula no estado que chamam de latência — ou seja, quando a célula se esconde, ainda infectada com HIV.  “Essa situação causa o efeito rebote, ou seja, o médico diminui a medicação, achando que a doença foi controlada, e então o vírus volta com tudo, com várias cópias. A infecção retorna de forma absurda, e você perde o controle”, explica a bióloga. A ideia da segunda etapa do projeto é evitar que isso aconteça. 

“O vírus tem uma capacidade de mutação absurda. Com as mutações, perdemos as especificidades e não tem retroviral que resolva. Aí comeca a associação de drogas. Quanto mais remédios, mais capacidade é agregada ao vírus para fugir”, relata Elidamar, fazendo referência a um trabalho publicado por ela há poucas semanas. Nele, a pesquisadora mostra o vírus escapando do sistema imunológico, ficando mais forte conforme recebe mais medicamentos. 

Um estudo complementar que está sendo também produzido por Elidamar é uma análise da história do genoma do HIV. O objetivo é observá-lo em vários momentos e pessoas diferentes e “procurar o delta”: o que tem de diferente? “É uma análise e organização das moléculas para não produzir um remédio qualquer, que serve para qualquer dor”, comenta a pesquisadora. Trabalha com a especificidade, a força com que essa molécula se liga e é reconhecida, para eliminá-la. Para isso, também utiliza elementos da engenharia de comunicações, outra associação inédita na biologia. 

Elidamar Nunes em reunião com a Dra. Jackie Y. Ying, liderança internacional em pesquisas. Foto: Arquivo Pessoal.

Missão – a docência e o futuro

Elidamar iniciou, em 2020, sua docência como professora PART na USP, um programa de retenção de talentos. Ela conta que o processo foi muito interessante, pois não estava em um momento propício: finalizando o pós-doutorado e ainda decidindo o faria a seguir. Ficou sabendo do edital de retenção de talentos por um colega professor, que achou a vaga muito compatível com seu perfil. “Achei que não tinha condições, tinha muita coisa pra fazer e estava muito cansada, envolvida em outros projetos”, conta ela. Porém, resolveu tentar – tirou uma licença e se inscreveu, mas sem expectativas. Como seus artigos científicos recentes ainda não tinham saído, achou que não teria competitividade. 

“Isso de ensinar sempre esteve dentro de mim, fiquei extremamente surpresa de ter passado, e muito feliz. Apesar de ser trabalhoso, duas turmas, estou bastante satisfeita pelo retorno pessoal inesquecível”, comenta. Segundo ela, compartilhar com os alunos sua experiência pessoal em laboratório tem sido ótimo. Sua proposta é sair um pouco do livro e trazer experiências reais de projetos dos quais faz parte, o que gerou bastante interesse dos alunos e tornou a aula fluida. “Eu vi que era possível ser cientista, inovar e ser professora. Na verdade, foi complementar, e está sendo essencial”, relata a docente. 

Seu primeiro contato como professora, porém, foi ainda na adolescência, quando deu aulas de música clássica teórica em um conservatório da família. “Ser professora é algo que está no meu íntimo. É uma felicidade ver que várias pessoas me deram a mão e agora eu estou nessa posição. As pessoas falam ‘queremos um mundo melhor’. Eu como bióloga falo que o mundo é feito de pessoas. Sou mãe de três filhos, então começa em casa, dá bom dia, tenha fé, já é um começo. As dificuldades, não tem jeito, acontecem. As minhas pesquisas refletem bem isso. Trabalhando com vacinas, eu posso atingir muito mais pessoas do que no Laboratório. A minha missão é essa: auxiliar”. 

As pessoas falam ‘queremos um mundo melhor’. Eu como bióloga falo que o mundo é feito de pessoas. Sou mãe de três filhos, então começa em casa, dá bom dia, tenha fé, já é um começo. As dificuldades, não tem jeito, acontecem. As minhas pesquisas refletem bem isso. Trabalhando com vacinas, eu posso atingir muito mais pessoas do que no Laboratório. A minha missão é essa: auxiliar.