Primeiros portugueses a “pôr uma experiência em rotação”

10 Outubro 2014276

Primeira equipa de alunos portugueses a ser selecionada pela Agência Espacial Europeia para realizar uma experiência em hipergravidade testou o efeito na regeneração dos tecidos.

Os astronautas lançados para o espaço são sujeitos a forças muito superiores à força gravitacional da Terra, como se tivessem várias vezes o peso real. Perceber quais os efeitos da hipergravidade no funcionamento do organismo ou saúde dos astronautas é uma área de investigação importante. Para os alunos portugueses que propuseram o projeto AngioGravity à Agência Espacial Europeia o ponto-chave foi verificar como estas forças afetam a organização das células dos vasos sanguíneos.

Depois de terem participado no Youtube Space Lab, um concurso organizado pela NASA (agência espacial norte-americana), quando ainda estavam no primeiro ano, Daniel Carvalho, Guilherme Aresta e Miguel Ferreira, colegas do mestrado integrado em Bioengenharia, na Universidade do Porto, mantiveram-se mais atentos aos concursos lançados pelas agências espaciais. Foi assim que no ano passado descobriram o programa ESA Spin your thesis (“Põe a tua experiência em rotação”, numa tradução livre) – um dos programas educativos da ESA, que podem ir do pré-escolar ao nível de doutoramento. “O objetivo dos programas educativos hands-on [práticos] da ESA é atrair e preparar a próxima geração de engenheiros e cientistas espaciais”, diz ao Observador Natacha Callens, coordenadora destes programas educativos.

Em 2011, o objetivo era apresentarem em vídeo uma experiência que pudesse ser desenvolvida na Estação Espacial Internacional, onde a sensação é que não existe gravidade. Propuseram que a produção de etanol pelas leveduras pudesse ser facilitada em condições equivalentes às de gravidade zero, proporcionando uma forma alternativa de combustível para as naves espaciais.

Em 2013, tiveram de planear uma experiência para ser desenvolvida em hipergravidade – em que a força exercida sobre os corpos é muito superior à força gravitacional da Terra a que estamos sujeitos diariamente -, tal como acontece aos astronautas quando são lançados para o espaço. “Como estávamos no terceiro ano e tínhamos pouca experiência, contactámos o professor Pedro Granja que nos pôs em contacto com a Raquel Almeida”, conta Daniel Carvalho.

A experiência científica, para a qual tiveram de preparar os objetivos, metodologia e resultados esperados, baseou-se no tema da tese de Raquel Almeida, estudante de Doutoramento do Programa MIT Portugal em Sistemas de Bioengenharia, que passou a integrar a equipa. O objetivo era perceber como as células endoteliais, que formam a camada interna dos vasos sanguíneos, se organizavam quando sujeitas a condições de hipergravidade.

“Fazendo parte de um programa hands-on, os alunos universitários têm uma oportunidade única de participar no ciclo de vida completo de um projeto espacial, começando na ideia de uma experiência científica ou tecnológica, passando pelas fases de planeamento, desenvolvimento e teste, até à implementação da ideia, realização da campanha e análise dos resultados”, expõe Natacha Callens.

“Este projeto é totalmente da iniciativa dos alunos”, conta ao Observador Pedro Granja, investigador no Instituto de Engenharia Biomédica, da Universidade do Porto. “Ajudei-os a afinar os métodos, a ver o que é realizável dentro de um curto período de tempo.” Professor e alunos concordam que é pouco frequente ver trabalhos de biologia ligados ao espaço. “Com este projeto abriu-se um campo de possibilidade”, diz Pedro Granja.

Estar nas instalações do Centro Europeu de Investigação e Tecnologia Espaciais, da ESA, em Noordwijk, na Holanda, foi uma experiência única para os alunos. “Conhecemos pessoas na ESA muito importantes para o nosso futuro profissional”, nota Daniel Carvalho. “Este primeiro contacto com o ambiente de investigação fez-nos mudar e perceber o que podia correr mal.”

Mas neste caso correu tudo bem. Os alunos levavam um “protocolo muito bem definido” porque tinham de “fazer muita coisa em pouco tempo”. Das duas semanas que passaram na Holanda, totalmente financiados pela ESA, a primeira foi para se adaptarem ao laboratório e prepararem as células. E a segunda, para a experiência propriamente dita.

As células endoteliais eram colocadas em duas condições diferentes: numa superfície, para se multiplicarem em duas dimensões, e num gel, para se organizarem de forma tridimensional e formarem estruturas tubulares. Ambas numa incubadora a 37º C para simularem a temperatura do corpo humano. Uma preparação em tudo semelhante ao que se faz normalmente. A diferença está na hipergravidade.

Para se conseguir simular as forças gravitacionais de 3G e 10G, que usaram na experiência, ou qualquer outra intensidade maior que a força gravitacional da Terra (1G) até um máximo de 20G, usa-se uma ultracentrífuga de larga dimensão – uma centrífuga com oito metros de diâmetro. Curiosamente, a centrífuga foi construída pela empresa portuguesa Zeugma – Tecnologia de Sistemas Industriais. “O nosso espanto foi chegar às instalações da ESA e ver referências em português por todo o lado. A empresa que construiu a centrífuga é de Mafra”, conta Daniel Carvalho.

As experiências, que correram durante quatro e 16 horas em cada uma das forças gravitacionais testadas, produziram uma grande quantidade de resultados que ainda têm de ser analisados. O relatório final terá de ser apresentado à ESA em janeiro de 2015. “Se a hipergravidade diminuir a formação de vasos sanguíneos isso pode ter aplicação no tratamento de cancro”, diz Daniel Carvalho, explicando que durante o desenvolvimento do cancro formam-se muitos vasos sanguíneos juntos às células cancerosas para que possam ser alimentadas.

Além do projeto AngioGravity da equipa portuguesa, o programa Spin you thesis 2014 também contou com a participação de equipas italianas e holandesas, com projetos relacionados com o desenvolvimento das esponjas (Sponges in Space), a eficiência da entrega de genes nas células musculares esqueléticas (Transformers) e a influência da gravidade na dinâmica dos glaciares (Glacier).

Se quiserem dar continuidade a este projeto os alunos podem voltar a candidatar-se ao programa da ESA. Quer o façam, quer não, para Pedro Granja, este primeiro projeto ligado à investigação espacial já criou uma nova área de interesse. Por enquanto os universitários vão concentrar-se em atrair os alunos de secundário para esta área que consideram pouco estudada.

É com este objetivo que o programa Ciência Viva promove o evento de encerramento da Semana Mundial do Espaço esta sexta-feira. “É muito mais interessante para os jovens do ensino básico e secundário terem contacto com outros jovens um pouco mais velhos que realizaram estas experiências”, diz ao Observador Ana Noronha, diretora executiva do Ciência Viva. Dedicada à divulgação e educação científica, o Ciência Viva divulga as oportunidades de entidades como a ESA. Daí também a adesão ao Esero, o programa educacional da ESA.

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