1999: GÜNTER BLOBEL
Artigo científico escrito por:
VALÉRIA WINKALER JEREMIAS
VANDERSON RODRIGO DE ARAÚJO
Faculdade de Medicina UPF
RESUMO
Essa pesquisa visa difundir o conhecimento sobre o ganhador do Prêmio Nobel de medicina de 1.999, relatando a sua biografia, graduações, trabalho de pesquisa e as aplicações dos achados feito pelo Drº Günter Blobel, que pesquisou e descobriu como proteínas de cadeia longa eram transportadas para fora da célula ou armazenadas em sua organela específica.
ABSTRACT
This research aims to diffuse the knowledge about the winner of 1999 Medicine Nobel Prize, talking about his biography, graduation, research, work and discoveries done by Doc. Günter Blobel, who researched and found how long chain proteins were transported to out of the cell or stored in its specific organism.
Palavras-chaves: Günter Blobel, célula, fator intrínseco, proteína, “sequência de sinal”, Prêmio Nobel de Medicina
INTRODUÇÃO:
Este estudo bibliográfico sobre o ganhador do Prêmio Nobel de Medicina de 1.999 visa ampliar o conhecimento da evolução das descobertas científicas nesta área, reconhecidamente aceita no contexto atual. Nosso objetivo é descrever como o Drº Günter Blobel e suas pesquisas foram determinantes na área médica.
Para Blobel, todos os organismos vivos são compostos por células onde sua organização pode ser comparada a uma grande cidade. Bilhões de moléculas de proteínas em uma célula estão sendo constantemente renovadas. Elas são degradadas e ressintetizadas aproximadamente uma vez por mês. Cada célula contem aproximadamente uma dúzia de compartimentos inclusos na membrana. Cada membrana e seus compartimentos são compostos por proteínas distintas que realizam funções específicas. As membranas são impermeáveis as proteínas e, como essas moléculas, relativamente grandes, atravessam as membranas sem destruir os gradientes essenciais e pequenos íons que existem na membrana? Como as proteínas recentemente sintetizadas são dirigidas a suas membranas e compartimentos apropriados? < www.nobelprize.com> Acesso em 10 de agosto de 2.005;
< www.rockefelleruniversity.com>, acesso em 23 de agosto de 2.005.
Essas questões, indagadas pelo Drº Günter Blobel, iniciaram as pesquisas baseadas nos sinais que governam o transporte e a localização das proteínas em uma célula. Günter Blobel, alemão, nascido em 1.936, fugiu da Alemanha Oriental para cursar a faculdade de medicina na Alemanha Ocidental, graduando-se em 1966, na Universidade de Tübingen e indo trabalhar com George Palade no laboratório de biologia da Universidade de Rockefeller, onde realizou sua pesquisa. (Ibid)
As descobertas do Drº Günter Blobel renderam-lhe o Prêmio Nobel de medicina no ano de 1.999, que é a recompensa mais prestigiosa cedida aos seus ganhadores, pela comunidade científica. O Prêmio Nobel possui esse nome em homenagem a Alfred Nobel, que nasceu em 1.833 em Estocolmo, Suécia e, é proprietário de inúmeras descobertas, especialmente, a dinamite. Tais descobertas o tornaram milionário e depois de sua morte em 1.896, ele destinou sua fortuna a uma fundação que deveria premiar anualmente cinco grandes prêmios internacionais (física, química, literatura, medicina e a paz). Em 1.969, foi adicionado o prêmio para ciências econômicas. A cerimônia de premiação é realizada anualmente em Oslo (Noruega) e em Estocolmo (Suécia) no dia 10 de dezembro (aniversário da morte de Alfred Nobel). < www.nobelprize.com>, acesso em 10 de agosto de 2.005; < www.rockefelleruniversity.com>, acesso em 23 de agosto de 2.005.
Passamos a descrever a biografia do autor bem como as descobertas mais impotantes das suas pesquisas e a nossa conclusão.
DESENVOLVIMENTO:
Biografia:
Günter Blobel nasceu no dia 21 de maio de 1.936 em Waltersdorf / Silésia, parte oriental da Alemanha e que hoje pertence à Polônia. Sua família consistia, além de seus pais, em sete irmãos, que aos finais de semana fria e rica em neve passeavam a cavalo na fazenda do avô materno. No final de janeiro de 1.945, sua família teve que fugir do exército vermelho russo. Seu pai que era veterinário permaneceu por mais alguns dias e somente horas antes do exército chegar ele fugiu. Seu irmão Reíner, que possuia 14 anos conduziu a família de automóvel para o oeste de Dresden em Sancony onde possuiam parentes. Günter Blobel ficou encantado com a vista magnífica da cidade, com muitos palácios e símbolos barrocos. Em 13 de fevereiro de 1.945, há uma distância de 30 km de onde eles se encontravam, avistaram o céu vermelho em uma noite que refletia o bombardeio das cidades, sendo considerado o mais catastrófico da Segunda Guerra Mundial. As cidades que restavam consistiam de muita tristeza, miséria e fome. Em 9 de setembro de 1.945, sua família ficou sabendo da morte da sua irmã mais velha, Ruth, que tinha 19 anos. Ela foi assassinada em uma invasão ao trem em que ela viajava em 10 de abril de 1.945. Sua mãe afligiu-se sobre a morte de Ruth até o fim de sua própria vida. , acesso em 10 de agosto de 2.005; , acesso em 23 de agosto de 2.005.
Tempos depois a situação dos pais começou a melhorar, apesar do regime opressivo da Alemanha oriental. Seu pai pode continuar a praticar a medicina veterinária em uma cidade medieval de Sarcon de Freiberg. A maioria dos membros da família foram reunidos por volta de 1.947 em Freiberg, que possuia 40.000 habitantes com uma vida cultural muito rica. Possuia um teatro de 175 anos e uma catedral gótica. Nos feriados religiosos havia apresentações dos corais de Bach, Mozart e Naydn. Günter participou do coral de Matthäus Bach, um fato que o marcou até hoje. Terminou seus estudos em 1.954, porém não foi permitido continuar seus estudos em uma universidade por ter sido considerado um membro da classe capitalista. Felizmente, nesse tempo, não havia o muro de Berlin e era possível escapar livremente e viajar para a Alemanha Ocidental. Assim em 28 de agosto, Günter Blobel deixou Freiberg com destino a Frankfurt, cidade que pertence à Alemanha capitalista. , acesso em 10 de agosto de 2.005;< www.rockefelleruniversity.com>, acesso em 23 de agosto de 2.005.
Foi em Frankfurt que começou a estudar medicina e graduou-se no ano de 1.960 na Universidade de Tübingin. Embora tenha terminado seus anos de internato médico em vários hospitais pequenos, decidiu continuar seus estudos, já que era fascinado muito mais pelos problemas não resolvidos da medicina do que praticando-a. Seu irmão Hans teve uma experiência similar, só que no campo da medicina veterinária. Ele havia conseguido, devido seu mérito, uma bolsa de estudos para estudar nos Estados Unidos da América. Desse modo, continuou seus estudos na área da microbiologia, conseguindo, rapidamente, o cargo de professor na Universidade de Wisconsin em Madison. (Ibid)
Em 1.962, Günter Blobel saiu de Montreal e dirigiu-se a Madison, indo trabalhar no laboratório de George Palade na Universidade de Rockefeller, onde iniciou a análise molecular das funções celulares. Fato que havia uma incógnita no mundo científico. George Palade foi quem o apoiou e o incentivou na formulação de hipóteses do funcionamento das células e a testar essas hipóteses. Em Nova Iorque casou-se com Laura Maioglio. Esta introduziu-o a muitos prazeres artísticos que não havia experimentado antes. Incentivou-o extremamente em seu trabalho e nunca queixou-se sobre as muitas horas gastas no laboratório. (Ibid)
Em 1.994, fundou Amigos de Dresden, uma organização com o objetivo de levantar fundos nos Estados Unidos da América para ajudar a reconstruir o Frauenkirche em Dresden. Reconstruir muitos dos monumentos históricos de Dresden é uma das consequências mais emocionantes da reunificação alemã e libertação do comunismo. (Ibid)
Com o Prêmio Nobel, o Drº Günter Blobel doou, em memória de sua irmã Ruth Blobel, à restauração de Dresden e de Frauenkirche. Também expressou sua magnitude a seu companheiro Saxon que recebeu sua família de braços abertos quando tiveram que fugir de Silésia, já que foi um período maravilhoso de sua vida e, deram-lhe instruções completas e valiosas. Alguns milhares de dólares serão doados para a restauração de uma igreja barroca em Fubine-Piemonte na Itália, cidade natal de pai da esposa do Drº Blobel, o Sr Sebastanio Maioglio. < www.nobelprize.com>, acesso em 10 de agosto de 2.005;< www.rockefelleruniversity.com>, acesso em 23 de agosto de 2.005.
CURRICULUM VITAE:
Instruções e nomeações acadêmicas:
• 1.967 – PhD em oncologia com o Drº R. Potter;
• 1.967-69 – Pós-doutorado com o Drº George Palade, na Universidade de Rockefeller;
• 1.969-73 – Professor assistente da Universidade de Rockefeller;
• 1.973-76 – Professor associado da Universidade de Rockefeller;
• 1.976 – Professor da Universidade de Rockefeller;
• 1.986 – Investigador do Instituto Médico de Howard Hunghes.
Concessões:
• 1.978 – Concessão do aço dos Estados Unidos da América, na biologia molecular;
• 1.982 – Concessão da Fundação de Gairdnei;
• 1.983 – Medalha de Warburg da Sociedade Biomédica Alemã;
• 1.983 – Concessão de Richard Lounsbery;
• 1.986 – Concessão de Vd Mattia;
• 1.986 – Medalha de Wilson da Sociedade Americana para a Biologia da Célula;
• 1.987 – Prêmio Bruto de Louisa Horwitz;
• 1.989 – Concessão biomédica da ciência de Waterford;
• 1.993 – Concessão básica da pesquisa médica de Albert Dasker;
• 1.995 – CIBA- pesquisa biomédica;
• 1.996 – Prêmio Internacional Rei Faisal para a ciência;
• 1.997 – Excelência na ciência e tecnologia.
, acesso em 10 de agosto de 2.005;
HIPÓTESE DO SINAL:
Apresentamos a seguir um resumo sobre a pesquisa feita pelo Drº Günter Blobel, a qual lhe concedeu o Prêmio Nobel de Medicina de 1.999. Tal resumo foi construído a partir de informações colhidas nos site do Prêmio Nobel (< www.nobelprize.com>), acessado em 10 de agosto de 2.005 e no site da Universidade de Rockefeller (< www.rockefelleruniversity.com>), acessado dia 23 de agosto de 2.005.
Blobel constatou que um grande número de proteínas que realizam funções essenciais estão sendo formadas constantemente dentro de nossas células. Estas proteínas precisam ser transportadas para fora da célula ou levadas a compartimentos diferentes – as organelas. Como as proteínas recentemente sintetizadas são dirigidas a membrana ou a seu compartimento específico? No final dos anos 60, o Drº Günter Blobel, juntou-se ao famoso laboratório biológico de George Palade, no Instituto de Rockefeller, em Nova Iorque. Neste local, durante duas décadas os cientistas tinham estudado a estrutura da célula e os princípios para o transporte de proteínas recentemente sintetizadas para fora da célula. Este trabalho deu a George Palade o Prêmio Nobel de 1.974.
A pesquisa do Drº Günter Blobel foi construída sobre as tradições no laboratório de Palade. No detalhe, o Drº Blobel estudou como uma proteína recentemente sintetizada destina-se para fora da célula. Em 1.971 formulou a primeira versão da “Hipótese do Sinal”. Postulou que as proteínas secretadas para fora da célula contêm um sinal intrínseco que as governassem através das membranas.
Baseado em experiências biomédicas, o Drº Blobel descreveu em 1.975 as várias etapas desse processo. O sinal consiste de um peptídeo, isso é, uma sequência de aminoácidos em uma ordem particular que dão forma a uma parte integral da proteína. Sugeriu também que a proteína atravessa a membrana de retículo endoplasmático através de uma “canaleta”. Durante os vinte anos seguintes, o Drº Blobel e seus colegas de trabalho passam pela etapa que caracterizam melhor os detalhes moleculares nesses processos.
Eventualmente, mostrou-se que a “Hipótese do Sinal” estava correta e era universal, desde que os processos operassem de forma correta. Foi descoberto que as células usam um “Sistema de Códigos” que alveja as proteínas as membranas celulares específicas. O código, chamado de “Sequência de Sinal”, consiste em aproximadamente 10 a 30 aminoácidos. Uma “Sequência de Sinal” está presente em cada proteína. A escolha de objetivos e a translocação seguem a “Sequência de Sinal”. Isso é possível, primeiramente, por um fator solúvel de recognitação do sinal que liga, por sua vez, a um receptor cognitivo na membrana alvo. Depois que há a liberação desse complexo, a “Sequência de Sinal” serve como um impulso para abrir um canal de proteína carreadora (PCC), permitindo a translocação através da membrana. Após a translocação, o PCC se fecha e somente se abrirá novamente se houver a presença do sinal. É importante salientar que os PCCs também são usados para a integração de proteínas com as bi-camadas lipídicas nas membranas.
A descoberta do Drº Blobel teve um impacto imenso na moderna pesquisa biológica da célula. Aumentou substancialmente a compreensão de muitos mecanismos moleculares que governam estes processos. Além disso, o conhecimento sobre os sinais topogênicos aumentou a compreensão de muitos mecanismos medicamente importantes. Por exemplo, o sistema imunológico humano que utiliza sinais topogênicos na produção dos anticorpos; um nível muito elevado de colesterol no sangue é devido aos sinais deficientes no transporte.
No entanto, com o traçado do genoma humano, poderá se conhecer a estrutura e os sinais topogênicos das proteínas. Este conhecimento aumentará a compreensão dos processos que conduzem à doença e poderá ser usado no desenvolvimento de novas estratégicas terapêuticas.
CONCLUSÃO:
Com este estudo compreendemos a importância da pesquisa na descoberta dos conhecimentos na área da medicina. O Prêmio Nobel é de fato, um incentivo para que os pesquisadores continuem a aperfeiçoar e cuidar da saúde.
Como existe um grande número de doenças hereditárias causadas por erros nos sinais e mecanismos de transporte de proteínas para fora da célula, a pesquisa do Drº Günter Blobel contribuiu para um entendimento maior do funcionamento da célula como “fábrica de proteínas”, além da fisiologia e desenvolvimento das doenças humanas.
A partir desse conhecimento, novas drogas poderão ser fabricadas para ter um melhor resultado no tratamento de doenças como a hiperoxaluria preliminar, causador das pedras de Kidney em uma idade avançada. A hipercolesterolemia familiar, que acontece devido à deficiência nos sinais de transporte. A fibrose cística que são causadas pelo fato das proteínas não alcançarem seu destino apropriado. E ainda, de doenças como o câncer.
Evidência clara da aplicação dos conhecimentos obtidos pela pesquisa do Drº Günter Blobel é o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas, como a produção da insulina, hormônios do crescimento, eritropoetina e interferon, utilizando bactérias para sua síntese e, em um futuro próximo, a utilização de células mais complexas para a produção de drogas complexas que o organismo humano necessite.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
Prêmio Nobel - < www.nobelprize.com> Acesso em 10 de agosto de 2.005
Rockefeller University - < www.rockefelleruniversity.com> Acesso em 23 de agosto de 2.005
Orientadores:
Evânia Araújo
Jorge Salton
