Entrevista com Mônica Tallarico Pupo: o mundo invisível dos microrganismos e suas moléculas
Grande parte da biodiversidade do planeta passa despercebida aos nossos olhos. Microrganismos vivem no solo, na água, associados a plantas, animais e outros seres vivos, produzindo moléculas e estabelecendo relações que ajudam a moldar os ecossistemas. Entender essa diversidade invisível também pode revelar novas formas de compreender a natureza e inspirar aplicações em áreas como saúde, agricultura e biotecnologia.
É nesse universo que atua Mônica Tallarico Pupo, pesquisadora e professora da Universidade de São Paulo (USP) em Ribeirão Preto. Ela investiga produtos naturais, interações ecológicas e a diversidade química produzida por microrganismos. Integrante da gestão científica do INCT-Nature, ela trabalha na interface entre química, ecologia e tecnologias como sequenciamento genômico (tecnologia que permite ler todo o nosso material genético) buscando compreender não apenas quais moléculas os organismos produzem, mas também por que elas existem e que função desempenham na natureza.
Fora da universidade, Mônica também encontra tempo para outras formas de explorar o mundo. Ela tem na natação uma forma de reencontrar o equilíbrio diário, gosta de cinema e séries, de reunir os amigos para uma boa conversa acompanhada de vinho e, claro, de viajar. A própria ciência já a levou a lugares que ela não imaginava conhecer.
Nesta entrevista, ela fala sobre a importância dos microrganismos para a biodiversidade, a “linguagem química” da natureza, os desafios de integrar diferentes áreas dentro do INCT-Nature e algumas das descobertas que mais a surpreenderam ao longo da carreira.
1. Muitos microrganismos passam despercebidos no nosso dia a dia. O que eles podem ensinar sobre a biodiversidade e sobre o desenvolvimento de novas tecnologias?
Os microrganismos constituem a primeira forma de vida na Terra, tanto em ambientes aquáticos como terrestres, e representam uma parcela extraordinária da biodiversidade e desempenham funções essenciais nos ecossistemas. Ao longo de milhões de anos de evolução, desenvolveram estratégias químicas sofisticadas para se comunicar, competir, se defender e estabelecer associações com outros organismos. Estudar essa diversidade química nos ajuda a compreender melhor como os micro e macro organismos interagem e como a natureza funciona. Ao mesmo tempo, esse tipo de pesquisa revela moléculas e processos que podem inspirar novos medicamentos, produtos agrícolas, enzimas [substâncias que aceleram reações químicas] e outras aplicações biotecnológicas.
2. De forma acessível para o público não especializado, o que significa dizer que uma molécula tem uma "função ecológica" na natureza?
Significa que aquela molécula não está na natureza por acaso: ela pode desempenhar um papel nas interações entre os organismos e destes com o ambiente. Uma substância produzida por uma bactéria, por exemplo, pode inibir um competidor, proteger seu hospedeiro contra um patógeno [organismo infeccioso capaz de causar doenças] ou atuar como um sinal químico na interação com outros seres vivos. Entender essa “linguagem química” da natureza é justamente um dos caminhos para descobrirmos moléculas com novas propriedades e aplicações.
3. Grande parte do seu trabalho envolve tecnologias como metabolômica e sequenciamento genômico. Como você explicaria a contribuição dessas ferramentas para a ciência para quem está fora da academia?
Podemos pensar no genoma como um grande “manual de instruções” de um organismo, que contém informações (códigos), entre outras, sobre as pequenas moléculas que ele pode produzir. O metaboloma representa o conjunto de pequenas moléculas que ele tem a capacidade de produzir, do qual uma parte ele efetivamente produz em determinadas condições ambientais. As tecnologias atuais permitem analisar milhares de genes e moléculas simultaneamente. Ao integrar essas informações, conseguimos descobrir capacidades que antes permaneciam escondidas, compreender melhor as interações entre os organismos e acelerar bastante a identificação de novas moléculas com potencial biotecnológico.
4. Qual o maior desafio de participar da gestão científica do INCT-Nature?
Um dos maiores desafios é também uma de suas maiores vantagens: integrar pesquisadores que atuam em diferentes temas na pesquisa em biodiversidade, de diferentes instituições e regiões do país, em torno de objetivos comuns. O INCT-Nature reúne competências de excelência e diversas. Transformar essa capacidade e diversidade em colaboração efetiva exige articulação e visão integrada, que pretendemos promover no INCT. Ao mesmo tempo, essa interdisciplinaridade cria oportunidades excelentes para avançarmos na compreensão da biodiversidade brasileira e transformarmos conhecimento científico em inovação.
5. Na sua opinião, qual descoberta na área de produtos naturais mais te surpreendeu ao longo da carreira?
Há várias descobertas impactantes na área de produtos naturais no mundo, especialmente quando consideramos a relevância de diversos produtos naturais na medicina. Não podemos deixar de lembrar da importância da descoberta da penicilina e da estreptomicina, antibióticos que revolucionaram o tratamento de infecções. E a penicilina foi descoberta a partir de uma observação casual de Fleming [biólogo, médico, e farmacologista britânico] no laboratório, mas que aguçou sua curiosidade científica e acabou chegando a um antibiótico importante até hoje na clínica e que motivou muitos estudos na sequência com microrganismos de solo.
Mais especificamente em meu grupo de pesquisa, uma das descobertas que mais me surpreendeu foi quando identificamos uma nova simbiose microbiana [associação entre microrganismos e um hospedeiro] em abelhas sem ferrão, nativas do Brasil. Descrevemos que as larvas de diversas abelhas nativas precisam se “alimentar” de um fungo leveduriforme [um fungo que cresce de forma semelhante às leveduras], para conseguirem fazer a metamorfose para pupas e, em seguida, para insetos adultos. Ainda identificamos que são novas espécies de leveduras que vivem nessa simbiose com as abelhas. E, o que é bem interessante, essas leveduras fornecem um composto químico que as larvas das abelhas transformam em hormônio que controla a metamorfose. Essa foi uma descoberta científica totalmente nova!
Outro exemplo que nos surpreendeu bastante em nossas pesquisas foi descobrir um novo produto natural com atividade contra infecções fúngicas em modelo animal. Esse novo produto natural foi identificado a partir dos estudos de ecologia química em bactérias que vivem em simbiose com um certo grupo de formigas também nativas do Brasil (aquelas do tipo “saúva” e “quenquém”).
Esses exemplos são bem oportunos para mostrar que o contexto ecológico pode direcionar o entendimento das interações químicas e biológicas na natureza e, ainda, conduzir à descoberta de produtos naturais. Quando investigamos por que um organismo produz determinada molécula e qual papel ela desempenha em uma interação ecológica, encontramos pistas muito valiosas sobre sua atividade biológica. Essa conexão entre ecologia, química e potencial aplicação é, para mim, um dos aspectos mais fascinantes da pesquisa em produtos naturais.
Mônica mostra que estudar produtos naturais não significa apenas procurar moléculas com potencial de aplicação, mas também compreender as relações que elas ajudam a construir na natureza. É justamente nessa conexão entre ecologia, química e colaboração científica que o INCT-Nature busca ampliar o conhecimento sobre a natureza e transformar boas perguntas em novas possibilidades para a ciência.
Revisão:
Ana Beatriz Tuma
Mônica Tallarico Pupo
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