Com o nome da boneca mais pop da história, equipe do CNPEM vai a Paris para competição internacional de biologia sintética
Pensar na boneca Barbie e associá-la aos microplásticos não parece, à primeira vista, algo óbvio para a solução de um problema ambiental. Mas a icônica personagem virou sigla, em inglês, de um filtro ecológico e revolucionário para detectar e eliminar microplásticos que contaminam a água consumida no mundo inteiro. Desenvolvido por pesquisadores do CNPEM (Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais), estagiários, e estudantes de pós-graduação e da Ilum Escola de Ciência, o projeto ganhou o nome de BARBIE 4.0 porque forma, em inglês, a sigla: Bioengineered Aquatic Pollutants Removal and Biosensing through Integrated Eco-filter (Remoção de Poluentes Aquáticos por Bioengenharia e Biossensorização por meio de filtro Ecológico Integrado).
O projeto B.A.R.B.I.E. foi responsável pela primeira vitória de uma equipe brasileira na liga latino-americana iGEM Design League, em 2023. A competição internacional é promovida pela Fundação iGEM, que desafia equipes multidisciplinares a desenvolver soluções inovadoras de biologia sintética para problemas locais, sociais e ambientais. Nesta etapa, o projeto foi focado no desenho de uma solução inovadora para detectar e remover microplásticos de estações de tratamento de água em fase de pesquisa pré-experimental.
Em 2024, a B.A.R.B.I.E. 4.0 propõe combater microplásticos em filtros residenciais. A ideia consiste em um eco-filtro com uma matriz biológica, baseada na principal proteína presente na teia de aranhas. Essa matriz é acoplada proteínas de ligação ao plástico e a um biossensor que detecta microplásticos e nanoplásticos, partículas do material invisíveis a olho nu.
Estima-se que, todos os anos, 10 milhões de toneladas de resíduos plásticos vão parar nos mares, causando poluição do ecossistema marinho e gerando detritos químicos de longa duração. Esse cenário preocupante exige a busca por alternativas para lidar com os microplásticos, detritos com tamanho inferior a 5 milímetros, que se tornaram importantes poluentes não só da água que consumimos como também dos oceanos.
Após a vitória na primeira fase da competição do iGEM, o projeto B.A.R.B.I.E. está atualmente em testes práticos. Os resultados animadores podem garantir a medalha de ouro da competição para os pesquisadores do CNPEM. O anúncio dos vencedores do prêmio principal ocorre durante evento realizado entre os dias 23 e 26 de outubro, em Paris. Pesquisadores do CNPEM e nove estudantes membros do time estarão na capital francesa para o evento. “É muito gratificante poder trabalhar com essa equipe altamente competente e comprometida. Estou muito animada com a possibilidade de trazer esse prêmio para o Brasil e para o CNPEM”, disse Gabriela Persinoti, pesquisadora do CNPEM responsável pelo projeto.
Aluno do último ano do bacharelado em Ciência e Tecnologia da Ilum, Escola de Ciência do CNPEM, Pedro Henrique Machado Zanineli está orgulhoso da primeira e inédita premiação. Com os testes positivos na aplicação prática, Pedro já percebe, nos primeiros anos de formação como cientista, a importância da sua participação. “É uma oportunidade única trazer nossos aprendizados da Ilum para uma competição. Além de estudarmos a multi e interdisciplinaridade, vemos como aplicar no mundo real”, comemora.
Como o iGEM conta com premiações em categorias especiais, nesse sentido o projeto B.A.R.B.I.E. também pode ter reconhecimento em outras frentes. “No quesito de melhor hardware, concorremos com o desenvolvimento do nosso biossensor para detectar e quantificar os microplásticos na água. Na categoria de excelência em modelagem, temos a modelagem e simulações de dinâmica molecular da proteína BARBIE1, desenhada com técnicas computacionais para capturar de forma mais eficiente uma diversa gama de microplásticos”, conta a pesquisadora Gabriela. “Disputamos ainda o prêmio de melhores práticas humanas integradas, parte do projeto que norteou atividades de laboratório e ensaios computacionais com as necessidades da sociedade, engajando setores como instituições regulatórias, pesquisadores, empresas e a população.”
O grupo de pesquisa ampliou o escopo de aplicação do filtro para detecção e eliminação de outros poluentes como metais pesados, herbicidas e medicamentos. “Desenvolvemos e sintetizamos milhares de sequências que serão testadas em larga escala. Isso permitirá validar a eficiência da combinação de algoritmos de inteligência artificial para descobrir novas proteínas capazes de capturar diversos contaminantes presentes na água”, diz Célio Cabral, pesquisador do CNPEM, explicando o potencial de alcance da linha de pesquisa.