1995:CHRISTIANE NUSSLEIN-VOLHARD, WIESCHAUS e LEWIS
Artigo científico escrito por:
Neitzel, Isabella; Becker, Joanna; Orso, Jorge.
Faculdade de Medicina – Universidade de Passo Fundo
RESUMO
O presente artigo relata as contribuições dos pesquisadores Christiane Nüsslein-Volhard, Eric Wieschaus e Edward B. Lewis para suas descobertas sobre o controle genético do desenvolvimento embrionário precoce. Eles usaram a mosca Drosophila melanogaster como sistema experimental, e através dela puderam identificar e classificar um pequeno número de genes de fundamental importância na determinação do plano corporal e da formação de seus segmentos. Por estas descobertas, os pesquisadores foram laureados com o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina do ano de 1995. O artigo contempla um resumo da biografia e uma explanação sobre as pesquisas que destacaram Christiane Nüsslein-Volhard, Eric Wieschaus e Edward B. Lewis.
Palavras-chave: Christiane Nüsslein-Volhard, Eric Wieschaus e Edward B. Lewis, Prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia, Desenvolvimento embrionário precoce.
ABSTRACT
The current article describes the contribution of the researchers Christiane Nüsslein-Volhard, Eric Wieschaus e Edward B. Lewis to their discoveries concerning the genetic control of early embryonic development. They have used the fruit fly, Drosophila melanogaster, as their experimental system, and through it, they were able to identify and classify a small number of genes that are of key importance in determining the body plan and the formation of body segments. Because of this discovery, the researchers were laureate with the Nobel Prize for Medicine or Physiology in 1995. This article contemplates a piece of the biographies and an explanation of the researches that distinguished Christiane Nüsslein-Volhard, Eric Wieschaus e Edward B. Lewis.
Keywords: Christiane Nüsslein-Volhard, Eric Wieschaus e Edward B. Lewis, Nobel Prize for Medicine and Physiology, Early embryonic development.
INTRODUÇÃO
Criado por Alfred Nobel em 1985 para homenagear pesquisadores nas áreas de Física, Química, Fisiologia e Medicina, Literatura, e ainda, promotores da paz, o Prêmio Nobel tornou-se a recompensa mais prestigiosa nos meios acadêmicos do planeta. Os laureados, além de modelos em pesquisa científica, são também os mais dignos representantes no campo da defesa dos direitos do homem. Entre 1901 e 2009, o Prêmio Nobel, juntamente com o Prêmio em Ciências Econômicas, homenageou um total de 802 pessoas e 20 instituições. Christiane Nüsslein-Volhard (Alemanha), Eric Wieschaus (USA) e Edward B. Lewis (USA) foram os laureados do ano de 1995 na área de Fisiologia e Medicina, pelo reconhecimento de importantes mecanismos genéticos que controlam o desenvolvimento embrionário.
BIOGRAFIA
CHRISTIANE NÜSSLEIN-VOLHARD
(1942 - )
Nascida em 20 de outubro de 1942, na Alemanha, Cristiane sempre demonstrou interesse pela área da ciência. Quando criança, já formulava teorias, fazia projetos e desenvolvia idéias, muitas das quais surgiram pelo presente e constante hábito de leitura. Em 1964 diplomou-se em Biologia, Física e Química pela Johann-Wolfgang-Goethe-Universität, Frankfurt e em 1968 alcançou o título de mestre em Bioquímica pela Eberhard-Karls-Universität, Tübingen. Já em 1973 tornou-se Ph.D em Biologia Genética, no Max-Planck-Institut für Virusforschung. Foi chefe de um grupo de pesquisas no European Molecular Biology Laboratory (EMBL), na cidade de Heidelberg, de 1978 a 1980 e no Friedrich-Miescher-Laboratorium (FML) do Max-Planck-Gesellschaft, no município de Tübingen, de 1981 a 1985. No ano de 1985 tornou-se cientista membro do Max-Planck-Society e diretora da Divisão de Genética do Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie, Tübingen. Em 2004 criou a CNV Foundation, com o objetivo de apoiar mães cientistas. Já recebeu muitas honrarias na Alemanha e exterior entre elas Brooks Lecturer, Harvard Medical School (1988), o Mattia Award, Roche Institute, New Jersey (1990), Dr h.c. Utrecht University, Dr h.c. Princeton University (1991), Dr h.c. Universität Freiburg , Dr h.c. Harvard University (1993), e muitas medalhas e prêmios em Genebra, Leverkusen, Londres, Würtzburg, Berlim, Bertner Award, Anderson, Houston, Texas, Indiana. Muitos de seus trabalhos estão relacionados com a investigação e o estabelecimento da polaridade celular em Drosophila, e a formação, o crescimento e a migração celular no zebrafish, um modelo de vertebrados.
EDWARD BOK LEWIS
(1918 - 2004)
Biólogo, nascido na Pensilvânia, Estados Unidos, em 1918. Em 1939, Edward formou-se em Bioestatística, através da University of Minnesota, Minneapolis e em 1942 obteve o Ph.D em Genética e o M.S. em Metereologia, ambos pelo California Institute of Technology, Pasadena, instituição da qual foi pesquisador. Foi professor de Biologia, de 1947 a 1948, no Rockefeller Foundation Fellow, Cambridge University, Cambridge, Reino Unido , de 1949 a 1966, no California Institute of Technology, de 1975 a 1976 Institute of Genetics, University of Copenhagen, Denmark e de 1966 a 1988 no Thomas Hunt Morgan, Caltech (1966-1988). Entre outras honrarias recebidas destacam-se Honorary Doctor of Philosophy, Universidade de Umeå, Umeå, Sweden (1981), Thomas Hunt Morgan Medal da Genetics Society of America (1983), Gairdner Foundation International Award, Canada (1987), Wolf Prize in Medicine, Israel (1989), Lewis S. Rosenstiel Award in Basic Medical Research (1990), National Medal of Science, USA (1990), Honorary Member, The Genetical Society, UK (1990) e Honorary Doctor of Science, University of Minnesota (1993). Foi casado com Pamela, uma artista, com quem teve três filhos: Hugh, Glenn e Keith. Morreu aos 86 anos, de câncer em um hospital de Pasadena, California. Passou a vida pesquisando principalmente a genética das Drosophilas e foi laureado por seus estudos sobre como genes regulam o desenvolvimento de regiões específicas do corpo.
ERIC FRANCIS WIESCHAUS
(1918 - 2004)
Nascido em oito de Junho de 1947, em South Bend, Indiana, Estados Unidos, obteve inspiração para as áreas das ciências quando, na adolescência, participou de um programa fundado pela National Science Foundation, o qual visava encorajar jovens a tornarem-se cientistas. Em 1969 diplomou-se em Biologia pela University of Notre Dame, South Bend, Indiana e em 1974 alcançou seu PhD em Yale University, New Haven, Connecticut. Já em 1978 obteve seu pós-doutorado pela Universidade de Zurique, Suíça. De 1975 a 1978 Foi Postdoctoral Fellow no Zoologisches Institut der Universität Zürich, com o Dr Rolf Nöthiger, do Laboratoire de Genetique Moleculaire CNRS, Gif-sur-Yvette, França. Em 1977, foi pesquisador colaborador no Laboratory of Peter Bryant, Center of Pathobiology, University of California, Irvine e, de 1978 a 1981, líder de grupo no Laboratório Europeu de Biologia Molecular, em Heidelberg, Alemanha. Entrou para a Princeton University, em 1981, onde foi professor de Biologia. Além do Nobel recebeu muitas honrarias, especialmente na América do Norte e Europa.
PESQUISA
O trabalho dos três pesquisadores vencedores do premio nobel de medicina em 1995 consistiu em um ambicioso projeto de reconhecimento de importantes mecanismos genéticos que controlam o desenvolvimento embrionário. A espécie utilizada para estudo foi a Drosophila melanogaster, ou simplesmente mosca-das-frutas. Essa espécie foi escolhida devido a fácil reprodução e também ao rápido desenvolvimento. Através dela tornou-se possível a identificação e a forma de trabalho de genes que possuem fundamental importância desde a evolução do embrião, e consequentemente na diferenciação de células que se inicia a partir deste ponto, até a formação do eixo cabeça-cauda e dos segmentos corporais.
Apesar de o experimento ter sido realizado na Drosofila, este padrão de formação, incluindo genes análogos, está presentes em seres mais desenvolvidos, incluindo aí a espécie humana.
Christiane Nüsslein-Volhard e Eric Wieschaus iniciaram a pesquisa tratando moscas com substâncias mutagênicas e depois, por visualização microscópica, estudaram genes que, se mutados, causariam distúrbios na formação ou do eixo corporal ou no padrão de segmentação. Passado um ano de observação, eles conseguiram identificar 15 genes responsáveis pela segmentação e que, caso sofrerem mutação podem ser responsáveis por malformações na mosca. Esses genes podem ser classificados de acordo com a ordem em que são importantes no desenvolvimento embrionário e em como mutações afetam a sua função. Genes gap controlam o plano corporal ao longo do eixo cabeça-cauda, e sua perda de função leva a um numero reduzido de segmentos corporais. Genes pair rule são responsáveis por todos os segmentos corporais secundários, e sua perda de função acarreta em um embrião com apenas segmentos ímpares. Genes segment polarity estão relacionados à polaridade cabeça-cauda presente em cada segmento.
O empreendimento de Christiane e Eric foi recebido com muito entusiasmo pelo meio acadêmico, visto que sua estratégia de pesquisa um tanto quanto inovadora havia dado resultados inegáveis: não só descobriram que os genes responsáveis pelo desenvolvimento eram possíveis de ser identificados, como também este número de genes era limitado e podia ser classificado em grupos funcionais. Foi também possível mostrar que mecanismos de ação genética semelhante também estão presentes em animais mais desenvolvidos. Tais dados acabaram por incentivar a comunidade cientifica a buscar mais respostas sobre a influência genética nos animais.
Já Edward B. Lewis realizou seu trabalho em busca de explicações para uma ocasional malformação presente na Drosofila. Esta malformação recebe o nome de mutação homeótica e trata-se da transformação do órgão responsável pelo equilíbrio (chamado halteres) em um par de asas acessório. Lewis descobriu que a presença do par de asas extra era devido a uma duplicação de todo um segmento corporal. Também descobriu que gene mutado responsável por este fenômeno faz parte da família genética que controla a segmentação ao longo do eixo corporal anterior-posterior (complexo bithorax). Genes no começo do complexo controlam segmentos anteriores, enquanto que genes no fim do complexo controlam os segmentos posteriores. Na mosca com as quatro asas, o primeiro gene do complexo é inativo.Lewis trabalhou nesse assunto por décadas e formulou teorias sobre como os genes homeóticos interagem e se expressam. Em seres superiores também existem genes análogos.
As maiorias dos genes estudados por Nüsslein-Volhard, Wieschaus e Lewis estão presentes no inicio do desenvolvimento embriológico humano. As funções de tais genes incluem a formação do eixo corporal, a polaridade do embrião, a segmentação do corpo e a especialização de segmentos em diferentes órgãos. É provável que muitos dos abortos espontâneos ocorridos em embriões em estágios iniciais e também malformações congênitas sem aparente explicação devam-se a mutações nesses genes.
CONCLUSÃO
As obras de Christiane Nüsslein-Volhard, Eric Wieschaus e Edward B. Lewis completaram-se e convergiram para descobertas na área do controle genético do desenvolvimento embrionário precoce, que acabaram por incentivar a comunidade científica a dar continuidade a investigações a respeito da influência genética nos animais. A paixão e a dedicação que empregaram nas pesquisas, culminando na óbvia relevância de seus trabalhos, tanto pelo legado à ciência contemporânea quanto pelo incentivo a novas pesquisas, renderam-lhes um reconhecimento mundial, exposto principalmente pelo agraciamento com o Prêmio Nobel do ano de 1995, consagração máxima dos pesquisadores.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
http://www.nobelprize.org
http://www.morasha.com.br
http://www.goethe.de
