Os testes PCR assumiram um papel crucial no combate à pandemia de covid-19. As discussões sobre os seus méritos e deméritos, a sua fiabilidade ou o seu valor como ferramenta de diagnóstico entraram nas conversas quotidianas, no mundo virtual das redes sociais e no espaço noticioso. Genericamente, os testes PCR são capazes de amplificar vestígios de material genético de diferentes origens, constituindo uma metodologia poderosíssima nos mais diferentes âmbitos. Um dos elementos centrais dos testes PCRs é uma proteína termorresistente de nome polimerase. A história da sua descoberta constitui uma demonstração eloquente de que por vezes linhas de investigação fundamental relativamente obscuras e motivadas pela curiosidade científica de alguns investigadores podem originar aplicações inesperadas e impactos enormes.
O parque nacional de Yellowstone nos EUA é mundialmente famoso pelo seus lagos de águas cristalinas, pradarias, desfiladeiros impressionantes, géisers e fontes termais. Em 1965, intrigado pela possibilidade de poder existir algum tipo de vida microscópica nas águas escaldantes de Yelowstone, Tom Brock da Universidade de Indiana focou os seus esforços no estudo dos micróbios das fontes termais [1]. Longe de antever qualquer aplicação prática para o seu trabalho, a motivação de Brock resumia-se a ampliar o conhecimento científico sobre a vida em ambientes extremos. Mas aquilo que à data poderia ser visto como um investimento inútil destinado a satisfazer a curiosidade científica de um professor universitário que gostava de trabalhar ao ar livre acabaria por ter um impacto tremendo nas nossas vidas.
Em 1966, Brock e o seu aluno Hudson Freeze, descobriram em Yellowstone uma nova bactéria aquática, a que deram o nome the Thermus aquaticus. Surpreendentemente, este micro-organismo vivia e prosperava a temperaturas superiores a 70 °C e muitas das suas proteínas e estruturas celulares conseguiam tolerar águas quase ferventes. Os trabalhos de Brock atraíram a atenção de alguns investigadores interessados no facto de várias enzimas – as proteínas que controlam reações bioquímicas dentro das células – de T. aquaticus conseguirem funcionar a temperaturas elevadas. Uma destas enzimas, a que Brock chamou Taq polimerase, viria a tornar-se no ingrediente chave da técnica de PCR que seria inventada muitos anos depois [2].
A Taq polimerase foi estudada por David Gelfand e depois utilizada por Kary Mullis, ambos da empresa Cetus, no desenvolvimento da técnica de PCR (polymerase chain reaction) nos anos 80. Esta técnica inovadora tirou partido da capacidade da Taq polimerase de produzir cópias de fragmentos de DNA a temperaturas elevadas. Com o PCR, tornou-se assim possível amplificar de forma rápida e eficiente vestígios ínfimos de material genético de micróbios, plantas ou animais. Após o seu desenvolvimento os testes de PCR emergiram rapidamente como uma metodologia valiosa em diferentes áreas. As suas aplicações incluem o diagnóstico de doenças várias, análises forenses de locais de crime, testes genealógicos e de paternidade, determinação de contrafação e qualidade alimentar e investigação científica, entre muitas outras [2]. Se dúvidas houvesse, a realização de dezenas de milhões de testes PCR nos últimos dois anos à conta da crise da covid-19 constitui uma prova de que uma linha de investigação fundamental como aquela perseguida por Tom Brock, sem qualquer aplicação à partida, pode salvar vidas e mudar o mundo.
Os investigadores são por vezes interpelados pelos seus concidadãos com a questão – qual utilidade da sua investigação? Aqueles que desenvolvem aplicações concretas conseguem em geral explicar de forma convincente a utilidade da sua ciência aplicada e os potenciais benefícios do seu trabalho. Já quando o objeto da investigação é simplesmente a busca do conhecimento, os investigadores têm dificuldade em convencer os seus interlocutores de que o seu trabalho é pouco mais do que inútil [3]. Apesar disto, a história mostra-nos que a procura de resposta a questões profundas motivadas tão só pela curiosidade e sem a preocupação da aplicabilidade conduz-nos mutas vezes a grandes descobertas científicas e avanços tecnológicos revolucionários. Sem a ciência fundamental não existiriam chips de computador, mecânica quântica, vacinas de mRNA ou testes de PCR.
Nestes tempos economicamente difíceis em que é difícil de explicar o valor da investigação científica fundamental, a história da descoberta da Taq polimerase constitui um exemplo paradigmático da “utilidade do conhecimento inútil”. [3] Adicionalmente, nunca é de mais é relembrar as palavras do físico Michael Faraday que, por volta de 1850, quando interrogado pelo responsável das finanças britânicas sobre o valor prático do novo fenómeno que dava pelo nome de eletricidade, respondeu com firmeza: “Não sei Senhor, mas um dia você poderá taxá-la”.
[1] Shastri, D., How a 1960s discovery in Yellowstone made millions of COVID-19 PCR tests possible, www.Usatoday.Com, 2021.
[2] Brock, T.D., The value of basic research: Discovery of Thermus aquaticus and other extreme thermophiles, Genetics, 146, 1207–1210, 1997.
[3] Flexner, A. The usefulness of useless knowledge, Harpers, 179, Jul/Nov 1939.
Duarte Miguel Prazeres
Professor e Investigador do Instituto Superior Técnico
