Ciência | Pesquisadores comentam as temáticas destacadas nos prêmios Nobel de Medicina e Física deste ano
*Imagem: Ilustração distribuída pela “The Nobel Assembly at Karolinska Institutet” como homenagem ao Prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia/2025
Diante dos anúncios dos prêmios Nobel de Medicina e Física realizados, respectivamente, nos dias 6 e 7 de outubro, o JU aborda em série especial as pesquisas realizadas na Universidade envolvendo as temáticas premiadas.
“Pelas suas descobertas relativas à tolerância periférica, que impede o sistema imunológico de causar danos ao corpo”, o Instituto Karolinska da Suécia (Universidade Médica) concedeu na segunda-feira, 6 de outubro, o Prêmio Nobel de Fisiologia/Medicina 2025 para Mary E. Brunkow (Institute for Systems Biology, Seattle/USA), Fred Ramsdell (Sonoma Biotherapeutics, San Francisco/USA) e Shimon Sakaguchi (Osaka University, Osaka/Japão).
No dia seguinte, foi a vez da Real Academia Sueca de Ciências atribuir o Prêmio Nobel da Física de 2025 para John Clarke (Universidade da Califórnia, Berkeley/EUA), Michel H. Devoret (Universidade de Yale, New Haven/CT e Universidade da Califórnia, Santa Bárbara/EUA) e John M. Martinis (Universidade da Califórnia, Santa Bárbara/EUA) “pela descoberta do tunelamento mecânico quântico macroscópico e da quantização de energia em um circuito elétrico, onde em seus experimentos em um chip revelaram a física quântica em ação”.
Na UFRGS, pesquisas sobre essas duas temáticas são desenvolvidas pelo corpo de pesquisadores e pesquisadoras. José Artur Bogo Chies, professor do Departamento de Genética da UFRGS e pesquisador no Laboratório de Imunogenética e Imunobiologia, investiga sobre imunologia, com ênfase em imunogenética, atuando principalmente em análises genéticas de doenças de fundo autoimune e pró-inflamatórias e no estudo do caráter imunológico da gravidez. Ele comenta sobre as descobertas médicas em torno da tolerância imunológica periférica, que revelam como o sistema imunológico é mantido sob controle. “Em resumo, antes da defesa, o nosso sistema imunológico estabelece a tolerância.”
A chamada tolerância central é estabelecida no timo, durante o processo de educação e seleção dos linfócitos T. No entanto, nossa resposta imunológica depende da atuação tanto de células T quanto dos linfócitos B (produtores de anticorpos), e estes últimos não participam do estabelecimento da tolerância central no timo.
“Aqui entra a tolerância periférica, na qual os linfócitos T reguladores (uma subpopulação celular bastante importante e que também teve relação com a educação tímica) atuarão em uma multitude de nossos órgãos (e não somente no timo – daí o nome de tolerância periférica), mediando a resposta das demais células imunológicas, controlando, equilibrando e estabelecendo os limites dessas respostas, que serão ‘desligadas’ quando houver, por exemplo, o controle da infecção, e não mais a necessidade de ativação celular”
José Arthur Bogo Chies
Já na área da Física, a Pró-reitoria de Pesquisa (Propesq) levantou 14 projetos desenvolvidos na Universidade envolvendo teoria, mecânica e ensino da física quântica. Rodrigo Alves Pimenta, do Instituto de Física, explica que o Nobel deste ano na área comprova de maneira experimental que fascinantes fenômenos quânticos que acontecem no mundo microscópico (como a quantização da energia e o tunelamento) também se manifestam nos estados macroscópicos da matéria.
“Os cientistas premiados demonstraram na década de 1980 que essa grande partícula consegue tunelar através de uma barreira, assim como acontece com as partículas subatômicas. Desde então, tal descoberta, inicialmente importante no âmbito da pesquisa fundamental, tem motivado novas pesquisas, inclusive aplicadas. Uma delas é o uso de circuitos supercondutores na construção de computadores quânticos de grande escala que, se bem-sucedida, poderá nos levar a uma revolução sem precedentes na história da humanidade”
Rodrigo Alves Pimenta
Pesquisas sobre tolerância periférica
Entre 1990 e 1994 – anos que antecederam o trabalho de Sakaguchi, premiado no Nobel de Medicina –, o professor do Departamento de Medicina Interna da UFRGS Ricardo Machado Xavier fez o seu doutorado em Imunologia no Japão. O doutorado de Xavier foi com “linfócitos supressores”, que têm a capacidade de inibir a ativação de outros linfócitos, ou seja, células que desencadeiam a resposta imunológica. “Essas células fariam parte da tolerância periférica. A dificuldade de se isolar e cultivar essas células, bem como de identificá-las, entretanto, levou ao descrédito quanto à sua existência”, aponta o docente da UFRGS.
Anos depois, Sakaguchi teve sucesso em identificar um primeiro marcador dessas células, que passaram a ser chamadas de células T reguladoras (Tregs), enquanto Brunkow e Ramsdell identificaram o papel do gene FOXP3 como fundamental para a função reguladora dessas células.
“Essas descobertas explicam por que a imunidade, tão essencial na defesa contra infecções e tumores, pode também — quando desregulada — causar doenças autoimunes como lúpus, artrite reumatoide e diabetes tipo 1”
Ricardo Machado Xavier
No seu retorno ao Brasil, Xavier inicia o estabelecimento de um laboratório de doenças autoimunes. Hoje o Laboratório de Doenças Autoimunes (LABDAI) está vinculado ao Centro de Terapia Experimental do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA) e investiga mecanismos inflamatórios e regulatórios em doenças autoimunes, com foco na artrite reumatoide, no lúpus, na esclerose sistêmica e nas síndromes autoinflamatórias.
Os pesquisadores avaliam de que modo mediadores imunológicos, como citocinas e células T efetoras e reguladoras, se equilibram e como esse balanço se perde na doença ativa, sendo que os estudos estão divididos em duas áreas: (1) biomarcadores de regulação imune em pacientes com lúpus e artrite reumatoide; (2) modulação de vias inflamatórias por terapias biológicas, novos compostos purificados plantas, vitamina D e outros componentes de dieta, bem como terapia gênica.
Já o Laboratório de Imunogenética e Imunobiologia da UFRGS desenvolve uma série de estudos vinculados à determinação da resposta imunológica em situações normais ou patológicas: uma área interessante é a imunologia da gestação. Segundo Chies, a pesquisa questiona os mecanismos de tolerância imunológica que são disparados pelo feto e reconhecidos pela gestante na interface materno-fetal.
“A imunologia é uma área importantíssima, pois está na interface de nossas relações, enquanto organismo, e o ambiente que nos rodeia. Muitos avanços têm sido feitos na área da imunologia recentemente, mas ainda há muito o que compreender. Desse modo, é necessário manter e ampliar os esforços direcionados à compreensão de nossas interações com o ambiente, e esperamos que nossas pesquisas aqui na UFRGS contribuam para o avanço da área”, frisa o pesquisador.
Compreender a mecânica quântica é um caminho longo e gratificante
Os vencedores do Prêmio Nobel de Física de 2025 usaram uma série de experimentos para demonstrar que as propriedades do mundo quântico podem ser concretizadas em um sistema grande o suficiente para ser segurado na mão. O seu sistema elétrico supercondutor poderia passar de um estado a outro, como se estivesse atravessando uma parede. Eles também mostraram que o sistema absorvia e emitia energia em doses de tamanhos específicos, exatamente como previsto pela mecânica quântica.
O professor Rodrigo Pimenta comenta que o ano de 2025 marca o primeiro centenário da Mecânica Quântica, criada por cientistas como Heisenberg, Schrödinger e Dirac, cuja teoria surgiu para descrever alguns fenômenos inexplicáveis do ponto de vista clássico e levou ao que se chama de ‘primeira revolução quântica’.
“A mecânica quântica serviu de alicerce, por exemplo, para o desenvolvimento dos transístores, que são a base da nossa eletrônica e das nossas telecomunicações. Com o avanço das técnicas experimentais, a exemplo daquela agraciada com o prêmio Nobel deste ano, tem-se buscado explorar outros aspectos da mecânica quântica, como o chamado emaranhamento de partículas. Tal fenômeno é fascinante e tem incríveis aplicações no processamento e na transmissão de informação, substituindo-se bits por qubits. A segunda revolução quântica está em andamento.”
Na UFRGS, Rodrigo investiga os modelos mais simples de matéria quântica que, por serem especiais, admitem (em princípio) solução exata. O professor afirma que a física-matemática por trás de tais modelos, denominada integrabilidade quântica, é bela. “A minha pesquisa se concentra nos aspectos teóricos, por exemplo, na proposta de novos modelos exatamente solúveis, mas sempre com um olhar em possíveis aplicações.”
Para o professor, a Universidade se torna protagonista em pesquisas nesta temática pois conta com um corpo docente extremamente qualificado que realiza pesquisa em diversos aspectos da mecânica quântica e de outras áreas da Física. Para ele, o papel fundamental da UFRGS está na formação de recursos humanos capazes de entender e lidar com as tecnologias vindouras. “Aos estudantes, vale dizer que o caminho para entender a mecânica quântica é longo e difícil, mas é muito gratificante”, finaliza Rodrigo.
Conheça os vencedores do Prêmio Nobel de Fisiologia/Medicina 2025
Mary E. Brunkow, nascida em 1961. Doutora pela Universidade de Princeton, Princeton, EUA. Gerente Sênior de Programas no Instituto de Biologia de Sistemas, Seattle, EUA.
Fred Ramsdell, nascido em 1960. Doutor em 1987 pela Universidade da Califórnia, Los Angeles, EUA. Consultor científico, Sonoma Biotherapeutics, São Francisco, EUA.
Shimon Sakaguchi, nascido em 1951. Médico em 1976 e Ph.D. em 1983 pela Universidade de Kyoto, Japão. Professor Emérito no Centro de Pesquisa de Fronteira em Imunologia, Universidade de Osaka, Japão.
Conheça os vencedores do Prêmio Nobel de Física 2025
John Clarke, nascido em 1942 em Cambridge, Reino Unido. Doutorado em 1968 pela Universidade de Cambridge, Reino Unido. Professor na Universidade da Califórnia, Berkeley, EUA.
Michel H. Devoret, nascido em 1953 em Paris, França. Doutorado em 1982 pela Universidade Paris-Sud, França. Professor na Universidade Yale, New Haven, Connecticut, e na Universidade da Califórnia, Santa Bárbara, EUA.
John M. Martinis, nascido em 1958. Doutor em 1987 pela Universidade da Califórnia, Berkeley, EUA. Professor na Universidade da Califórnia, Santa Bárbara, EUA.
A partir desta edição, o Jornal da Universidade inicia a publicação de uma série de reportagens especiais sobre as temáticas vencedoras dos prêmios Nobel de 2025. Ao todo serão três reportagens, cada uma contemplando dois dos prêmios:
9/10 – Fisiologia/Medicina e Física;
16/10 – Química e Literatura;
23/10 – Paz e Economia.
A produção da série Nobel conta com a colaboração de Juliane Borba Minotto, , da Divisão de Apoio à Pesquisa da Propesq.
