Cientista cria dispositivo que armazenará informações sobre o genoma humano pela eternidade

 

Há quase uma década, a equipe do professor Peter Kazansky, da Universidade de Southampton, no Reino Unido, vem aprimorando um disco óptico 5D capaz de armazenar dados "pela eternidade". Para demonstrar o estágio atual de progresso, a equipe acaba de gravar o genoma humano completo em seu cristal de memória 5D, garantindo que as informações poderão ficar armazenadas por bilhões de anos. O cristal foi armazenado no arquivo Memória da Humanidade, uma cápsula do tempo especial dentro de uma caverna de sal em Hallstatt, na Áustria. A ideia agora é que a tecnologia seja usada para criar um registro duradouro dos genomas de espécies vegetais e animais ameaçadas de extinção. "O cristal de memória 5D abre possibilidades para outros pesquisadores construírem um repositório duradouro de informações genômicas, a partir do qual organismos complexos, como plantas e animais, poderão ser restaurados, caso a ciência permita isso no futuro," disse Kazansky.

Cristal de memória eterna

O cristal é basicamente quartzo fundido, um dos materiais da Terra mais resistentes química e termicamente. Ele pode suportar os extremos, do congelamento ao fogo, resistindo a temperaturas de até 1.000 °C. Ele também é forte, suportando forças de impacto direto de até 10 toneladas por cm². E, caso algum efeito mais cataclísmico o arremesse ao espaço, ele irá resistir à radiação cósmica. A informação é gravada usando pulsos muito curtos de laser, que escrevem os dados com precisão em vazios nanoestruturados dentro da sílica - cada um desses "bits" mede cerca de 20 nanômetros. Diferentemente da marcação feita apenas na superfície de um pedaço de papel ou de uma fita magnética, esse método de codificação usa duas dimensões ópticas e três coordenadas espaciais para escrever em todo o material - daí o "5D" em seu nome. A capacidade do cristal nas dimensões fabricadas pela equipe alcança 360 terabytes de informações. Para gravar as aproximadamente 3 bilhões de letras no genoma, cada letra foi sequenciada 150 vezes para garantir que estava na posição precisa.

Chave para decifrar o cristal

Ao projetar o cristal, a equipe se preocupou em garantir a possibilidade de que uma inteligência futura - uma espécie biológica ou uma máquina - possa recuperar os dados contidos nele. De fato, se durar bilhões de anos, ele poderá ser encontrado em um futuro tão distante que não exista nenhum quadro de referência - não somente a humanidade estará extinta, mas a própria Terra poderá não existir mais como a conhecemos, tendo sido engolida pelo Sol. Para criar uma indicação visual do que está guardado no cristal de memória 5D, a equipe foi buscar inspiração nas placas da nave espacial Pioneer, que foram lançadas pela NASA em um caminho para levá-la além dos confins do Sistema Solar. "A chave visual inscrita no cristal dá ao descobridor conhecimento sobre quais dados estão armazenados nele e como eles podem ser usados," disse o Prof. Kazansky. Além do genoma humano, o cristal mostra visualmente os elementos universais (hidrogênio, oxigênio, carbono e nitrogênio); as quatro bases da molécula de DNA (adenina, citosina, guanina e timina) com sua estrutura molecular; sua colocação na estrutura de dupla hélice do DNA; e como os genes se posicionam em um cromossomo, que pode então ser inserido em uma célula.

Fonte: Revista - SPIE Photonics West Proceedings

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Estudo com porcos descobre que pílula vibratória pode ajudar a tratar obesidade

 

Quando você devora um jantar enorme, seu estômago se estica para acomodar cada pedaço, ativando receptores que enviam sinais ao cérebro para avisá-lo quando você está "cheio". Um grupo de engenheiros desenvolveu uma pílula vibratória que pode ajudar a desencadear essa sensação de saciedade mais cedo, o que pode um dia ajudar a tratar a obesidade. Quando a pílula ingerível foi dada a porcos 20 minutos antes de comer, eles comeram cerca de 40% menos do que porcos sem o dispositivo vibratório, de acordo com um estudo publicado no periódico Science Advances . "Para alguém que quer perder peso ou controlar seu apetite, ele pode ser tomado antes de cada refeição", disse Shriya Srinivasan , professor assistente de bioengenharia na Universidade de Harvard e autor principal do estudo, em uma declaração. "Isso pode ser realmente interessante, pois forneceria uma opção que poderia minimizar os efeitos colaterais que vemos com os outros tratamentos farmacológicos disponíveis." Estudos anteriores mostraram que a vibração pode criar a ilusão de alongamento nas fibras musculares esqueléticas. Com isso em mente, Srinivasan e seus colegas desenvolveram uma pílula para imitar esse fenômeno nos músculos do estômago "que poderia modular hormônios e padrões alimentares", disse ela. Para evitar que a pílula vibrasse antes de chegar ao seu destino, eles a revestiram com uma membrana gelatinosa que se dissolve apenas quando submersa em fluido gástrico, ou nos sucos ácidos que chapinham no estômago para quebrar os alimentos. Uma vez que a camada externa da pílula se dissolve, ela libera um pino com mola que ativa um motor vibratório, que funciona por cerca de 30 minutos. Os porcos eventualmente defecaram as pílulas.

Após desenvolver a pílula, os pesquisadores realizaram vários experimentos para testar sua segurança e eficácia em 12 porcos Yorkshire. Para seu principal teste de alimentação, os cientistas separaram os porcos em dois grupos, com um grupo recebendo a pílula vibratória e outro recebendo uma pílula placebo inerte. Nas duas semanas seguintes, os porcos receberam 108 refeições e, no geral, os animais com o dispositivo comeram significativamente menos do que o outro grupo. Além disso, os pesquisadores coletaram amostras de sangue dos porcos antes e depois de receberem o dispositivo e descobriram que os suínos que tomavam pílulas vibratórias tinham níveis mais baixos de grelina, também conhecida como "hormônio da fome", do que o grupo de controle. "A forte resposta hormonal às cápsulas vibratórias me surpreendeu. Parece que o corpo pode ser realmente enganado a pensar que acabou de consumir uma refeição satisfatória", disse Benjamin Terry , professor associado de engenharia mecânica na Brigham Young University que não estava envolvido no estudo. Após o experimento de alimentação, um endoscopista avaliou o revestimento do estômago dos porcos e descobriu que não havia abrasões, irritação ou inflamação, sugerindo que a pílula vibratória não prejudica os músculos do estômago. Agora, os pesquisadores estão planejando aumentar a produção da pílula, uma etapa necessária para iniciar os testes clínicos em humanos. Embora esses resultados sejam promissores, "ainda não se sabe se os resultados desse trabalho serão traduzidos para humanos", disse Terry. Atualmente, o dispositivo é o maior tamanho de cápsula permitido pela Food and Drug Administration, que pode ser "proibitivamente grande" se eventualmente chegar ao mercado consumidor, disse ele. E embora a pílula possa desencadear alguns dos mecanismos físicos que contribuem para a saciedade, as pessoas comem demais por muitas razões "não relacionadas à saciedade", incluindo estresse, distração, pressão social e sinais ambientais, disse Terry. "Não está claro se qualquer uma dessas pressões alimentares será diminuída pelas cápsulas vibratórias", acrescentou. No entanto, os autores dizem que esta pílula vibratória pode eventualmente oferecer uma alternativa econômica e menos invasiva a outros tratamentos para obesidade, como cirurgias ou balões intragástricos, um implante médico projetado para reduzir o volume do estômago. "Para muitas populações, algumas das terapias mais eficazes para obesidade são muito caras", disse Srinivasan. "Eu adoraria ver como isso transformaria o cuidado e a terapia para pessoas em ambientes de saúde globais que podem não ter acesso a algumas das opções mais sofisticadas ou caras que estão disponíveis hoje."

Fonte: https://www.livescience.com/

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