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Como de costume, os vencedores do prêmio Nobel — um dos mais importantes do mundo — foram anunciados no início de outubro. No último artigo, conhecemos a história da premiação, a vencedora da categoria Literatura, a francesa Annie Ernaux, e três indicações de obras de autores também laureados, todas publicadas pela Companhia das Letras.

No artigo desta semana, conheça os vencedores do Nobel de Química e entenda por que a denominada “química do clique” e química bioortogonal foram o destaque deste ano. Fique até o fim e conheça três indicações de journals para aprofundar os conhecimentos sobre o assunto.

Os vencedores

Os químicos Barry Sharpless (81), Carolyn Bertozzi (56) e Morten Medal (68) foram os escolhidos pela comissão da Academia de Sueca de Ciências para serem laureados com um dos mais importantes prêmios do mundo. O trio é responsável por desenvolver uma técnica de manipulação molecular que facilita a geração de reações químicas e, desse modo, possibilita a criação de novas moléculas mais complexas. O método foi batizado de “química do clique”.

Retrato ilustrativo do cientista Karl Barry Sharpless (imagem: Niklas Elmehed© Nobel Prize Outreach).

Karl Barry Sharpless nasceu em 1941 na Pensilvânia, Estados Unidos. Desde cedo mostrava talento nas Ciências Biológicas, especialmente em química, disciplina na qual se formou em 1963 na Faculdade de Dartmouth, em New Hampshire (Estados Unidos). Mais tarde, fez pós-doutorado na área de organometálica na Universidade de Standford e estudou enzimologia na Universidade Harvard no laboratório de Konrad E. Bloch, ganhador do Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1964.

Sharpless entrou para a seleta lista dos ganhadores em dose dupla do Nobel, já que foi premiado em 2001 por desenvolver uma série de oxidações assimétricas catalíticas. Na ocasião, ele também dividiu as honras com os cientistas William Standish Knowles e Ryōji Noyori por seus estudos sobre as reações de oxidação catalisadas por quirilidade (uma propriedade geométrica atribuída às moléculas ou aos íons).

Além de já ter ganhado diversos prêmios importantes na área, como o Prêmio Wolf de Química, da Medalha Benjamin Franklin, Sharpless colaborou na criação do Grupo de Química Medicinal (NEQUIMED), um núcleo de estudos do Instituto de Química de São Carlos (IQSC) pela Universidade de São Paulo (USP).

Retrato ilustrativo do cientista Morten Peter Medal (imagem: Niklas Elmehed© Nobel Prize Outreach).

Morten Peter Medal nasceu em 1954 em Copenhagen, na Dinamarca e ficou conhecido por desenvolver a ideia de Sharpless, ainda que não estivessem trabalhando em conjunto. Doutor em Engenharia Química pela Universidade Técnica da Dinamarca, desenvolveu diversas técnicas e tecnologias usadas para aprofundamento nos estudos sobre a síntese orgânica e peptídica.

Retrato ilustrativo da cientista Carolyn Ruth Bertozzi (imagem: Niklas Elmehed© Nobel Prize Outreach).

Nascida em 1966 na cidade de Boston, Massachusetts, a estadunidense Carolyn Ruth Bertozzi é uma renomada bioquímica e professora universitária com extensa produção científica em química molecular, biotecnologia e outros campos das Ciências Biológicas. Nos anos 90, enquanto realizava seu Ph.D. na Universidade da Califórnia, Berkeley, a premiada cientista observou que os vírus podem se ligar aos açúcares no corpo, numa espécie de camuflagem que facilita a multiplicação viral.

A descoberta direcionou Bertozzi para a glicobiologia, um campo que se ocupa das estruturas biológicas e da biossíntese dos sacarídeos (um tipo de carboidrato que inclui os açúcares). Atualmente, a pesquisadora foca seus estudos em glicobiologia aplicada a algumas doenças, como câncer, artrite e tuberculose. Bertozzi, também é conhecida pela “química bioortogonal”, um campo de estudo que ela própria fundou em 1999 e cujo termo foi criado em 2003.

Trata-se de uma técnica que permite a modificação química de células em seres vivos sem a interrupção dos processos celulares em andamento. Ela aplicou esta técnica em pesquisas recentes para entender a estrutura e a biossíntese dos açúcares que estão ao redor da membrana celular. A química bioortogonal também foi mencionada junto à “química do clique” como justificativa para ser premiada com o Nobel de Química deste ano.

O que é a “química do clique”?

Imagem: Canva.

Tudo começou em 2001, quando Barry Sharpless propôs que, ao produzir substâncias químicas, os cientistas não mais imitassem em laboratório os processos naturais de formação de moléculas complexas. Isso porque demandam várias etapas, são complexos e, a partir deles, surgem resíduos e subprodutos que devem ser eliminados para que as intervenções possam continuar.

Assim, em 2002, Sharpless criou um atalho mais limpo e eficiente para este processo: manipular moléculas simples e formar combinações com outras ligando-as por meio de pontes de nitrogênio ou átomos de oxigênio, tendo a água como solvente, em vez de usar átomos de carbono, como era feito até então. É a partir dessa ideia que vem o nome “química do clique”, que segundo o cientista, seria como agrupar peças de tamanhos diferentes, mas com os encaixes todos iguais, como um brinquedo Lego.

Ao mesmo tempo e independente da pesquisa de Sharpless, o dinamarquês Morten Medal fez um mapeamento laboratorial de milhares de substâncias para avaliar potenciais interações entre elas e, com isso, criar os “cliques” — ou seja, as pontes entre as moléculas simples. Duas substâncias chamaram a atenção de Medal por sua alta reatividade: a azida e o alcino. A adição da azida em uma molécula e do alcino em outra gera a reação de cicloadição entre azida-alcino catalisada por cobre (também conhecida como reação CuAAC), fazendo as moléculas outrora separadas se acoplarem rapidamente.

E é aí que entra a contribuição de Carolyn Bertozzi: feita em 2004, a “química bioortogonal” é um aperfeiçoamento da “química do clique” iniciada por Sharpless e desenvolvida por Medal. Basicamente, ela possibilita que as reações de “clique” ocorram dentro de organismos vivos. Mas para que seja um processo seguro, é necessário remover o cobre da equação, uma vez que é um metal tóxico. Para substituí-lo, Bertozzi pensou que o alcino deveria ser forçado a formar uma estrutura química anelar. A intervenção tornou a “química do clique” mais segura para seres vivos sem alterar sua rapidez e eficácia.

Para além de facilitar as pesquisas sobre as interações moleculares, as técnicas podem ser aplicadas em campos. De acordo com a professora do Departamento de Bioquímica do Instituto de Química (IQ) da USP, Sayuri Miyamoto, a “reação de clique” e seu aperfeiçoamento estão sendo pesquisados por sua equipe para possível aplicação na Medicina.

“As reações de ‘cliques’ são usadas em estudos sobre lipídios oxidados, principalmente o colesterol, que modificam proteínas no interior das células, e sua relação com as doenças neurodegenerativas”, relatou ao Jornal da USP. A pesquisadora acredita que, futuramente, essas reações podem “contribuir no desenvolvimento de estratégias terapêuticas para doenças neurodegenerativas”.

Para se aprofundar no assunto

A seguir, confira três indicações de periódicos renomados nas disciplinas de química e bioquímica destinados aos estudantes, pesquisadores e professores que desejam se aprofundar no assunto ou publicar suas pesquisas:

1) Molecular Frontiers Journal (World Scientific)

Capa do journal Molecular Frontiers Journal (imagem: World Scientific / Dot.Lib).

Com o intuito de promover a exploração e a descoberta, o Molecular Frontiers Journal surgiu a partir do Molecular Frontiers Foundation (MFF) para conectar cientistas de várias disciplinas em torno de assuntos de importância global. Desde 2006, a organização opera sem fins lucrativos e é hospedada pela Real Academia Sueca de Ciências. Seu Conselho Consultivo Científico, incluindo muitos ganhadores do Prêmio Nobel, representa conhecimentos de uma ampla gama de disciplinas científicas.

Nos últimos dez anos, o MFF tem realizado simpósios para compartilhar as descobertas e torná-las mais acessíveis, bem como promover a compreensão de novos desenvolvimentos científicos. Dessa forma, o periódico é uma compilação que representa uma amostra da ampla gama de tópicos de palestras realizadas por meio do MFF na última década.

2) Synfacts (Thieme)

Capa do journal Synfacts (imagem: Thieme / Dot.Lib).

O objetivo do Synfacts é informar os leitores mensalmente de maneira concisa sobre os desenvolvimentos recentes mais significativos e as tendências futuras em química sintética, a fim de manter o químico praticante na vanguarda dos últimos desenvolvimentos. Neste periódico, os resultados atuais da pesquisa em química orgânica sintética, como aparecem na literatura primária, selecionados, avaliados, resumidos e enriquecidos com comentários de especialistas em suas áreas.

Voltado aos cientistas e estudiosos da química sintética, tanto na academia quanto na indústria, o Synfacts ajudará os leitores a conhecer, aprender e pensar mais sobre seu próprio campo, bem como disciplinas vizinhas. Com a apresentação de alta qualidade de cada resumo individual, o Synfacts oferece ao leitor resumos dos resultados atuais mais significativos da literatura primária nas seguintes categorias temáticas: síntese de produtos naturais e drogas potenciais, síntese de heterociclos e síntese de materiais e produtos não naturais.

3) Biochemistry and Molecular Biology Education (Wiley)

Capa do journal Biochemistry and Molecular Biology Education (imagem: Wiley / Dot.Lib).

Biochemistry and Molecular Biology Education é uma revista internacional que visa aprimorar a preparação de professores e o aprendizado dos alunos em Bioquímica, Biologia Molecular e ciências afins, como Biofísica e Biologia Celular, promovendo a disseminação mundial de materiais educacionais.

O journal busca e divulga artigos sobre diversos tópicos, incluindo: técnicas inovadoras no ensino e aprendizagem; novas abordagens pedagógicas; pesquisa em ensino de bioquímica e biologia molecular; revisões sobre áreas emergentes da Bioquímica e Biologia Molecular para fornecer subsídios para a preparação de palestras, seminários, apresentações de alunos, dissertações etc.; revisões históricas; experimentos de laboratório novos, comprovados e baseados em descobertas e desenvolvimento de habilidades; revisões de livros didáticos, softwares e sites relevantes, entre outros.

Os periódicos acima citados fazem parte do portfólio dos publishers World Scientific, Thieme e Wiley. Se você se interessou por eles e deseja incorporá-los em sua pesquisa ou instituição, contate-nos pelo e-mail info@dotlib.com ou preencha o formulário clicando aqui. Para mais dicas como essas, siga-nos nas redes sociais, acompanhe o nosso blog e fique atento aos tutoriais em vídeo no canal oficial da Dot.Lib no Youtube, a Dotlib TV.