Prémio Nobel da Química 2017

O prémio Nobel da Química 2017 foi atribuído a Jacques Dubochet, investigador na Universidade de Lausanne (Suíça), Joachim Frank, investigador da Universidade Columbia (Nova Iorque) e Richard Henderson, investigador do Laboratório de Biologia Molecular do Conselho de Investigação Médica (Cambridge, Reino Unido), pelos desenvolvimentos na microscopia crioeletrónica, uma técnica que permite observar estruturas de biomoléculas em solução.

Durante muito tempo os microscópios eletrónicos foram usados, exclusivamente, para observar matéria morta, porque o feixe de eletrões destruía qualquer forma de vida. Em 1990, Richard Henderson contrariou essa ideia e usou o microscópio eletrónico para ver, ao nível do átomo, a estrutura tridimensional de uma proteína.

Usar água num microscópio eletrónico é impossível, porque a água evapora no vácuo e faz colapsar as biomoléculas. Jacques Dubochet conseguiu, no início dos anos 1980, vitrificar a água, arrefecê-la muito rapidamente, permitindo que as biomoléculas mantivessem a forma natural, mesmo no vácuo.

O trabalho de Joachim Frank não foi menos importante. Entre 1975 e 1986, desenvolveu um método que permitia agrupar as imagens bidimensionais do microscópio em imagens tridimensionais com maior resolução.

É a combinação do trabalho destes três investigadores que está na base da microscopia crioeletrónica. Esta técnica (cryo-EM)  é, pois, uma variante da microscopia eletrónica de transmissão (TEM) a temperaturas criogénicas (muito baixas), e daí a designação, sendo essencial para o estudo das estruturas de moléculas biológicas e complexos macromoleculares no seu ambiente fisiológico.

Resolução de uma proteína

A estrutura das moléculas está diretamente relacionada com o que são capazes de fazer, e conhecê-la e fotografá-la ajuda a entender sua função.

A criomicroscopia eletrónica permitiu congelar biomoléculas em movimento e fotografá-las com resolução ao nível atómico.

Deste modo, foi possível observar, com precisão, proteínas que provocam resistências a quimioterapias contra o cancro ou aos antibióticos usados contra as infeções, o funcionamento dos complexos moleculares que regulam o relógio biológico, ou os mecanismos pelos quais a luz é capturada durante a fotossíntese.

Num caso muito prático mencionado pela Real Academia das Ciências Sueca, recorda-se como os pesquisadores fotografaram o  vírus Zika, utilizando a criomicroscopia, quando começaram a suspeitar que era a causa da epidemia de bebés nascidos com danos cerebrais no Brasil. Devido às imagens tridimensionais obtidas, os especialistas pesquisaram fármacos que combatessem a infeção.

                                                                        Vírus Zika