Pesquisadores têm estudado bactérias encontradas na Antártica para desenvolver tecnologias capazes de combater os danos causados pela radiação solar e, futuramente, até ajudar no processo de rejuvenescimento da pele. Esses microrganismos sobrevivem em condições extremas graças à produção de enzimas chamadas fotoliases, que conseguem reparar danos no DNA provocados pelos raios UV.
Em 2014, o cientista uruguaio Juan José Marizcurrena embarcou em uma expedição rumo à Antártica em busca de microrganismos capazes de sobreviver às condições mais extremas do planeta.
A viagem partiu de Montevidéu, no Uruguai, até o continente gelado, localizado a quase 6 mil quilômetros de distância.
Antártica (Foto: Freepik)
Na época, o pesquisador da Universidad de la República (Udelar) trabalhava sob orientação da professora e bioquímica Susana Castro-Sowinski. O objetivo da equipe era estudar bactérias presentes em lagos e geleiras da região polar, organismos que desenvolveram mecanismos únicos de adaptação ao ambiente hostil.
Entre as principais descobertas estavam bactérias capazes de reconstruir o próprio DNA após sofrer danos causados pela intensa radiação ultravioleta. A Antártica é considerada uma das regiões do planeta mais expostas a esse tipo de radiação, fator que despertou ainda mais o interesse dos pesquisadores sobre a resistência e evolução desses microrganismos.
Antártica se tornou laboratório natural para estudo de bactérias
Segundo Juan José Marizcurrena, a Antártica oferece condições ideais para o estudo de bactérias resistentes à radiação ultravioleta. Durante o verão, a região chega a registrar cerca de 20 horas seguidas de luz solar, além de sofrer os impactos da redução da camada de ozônio, o que faz com que os níveis de radiação que atingem a superfície sejam extremamente elevados.
A partir das pesquisas conduzidas pela bioquímica Susana Castro-Sowinski, os cientistas conseguiram identificar 12 linhagens diferentes de bactérias capazes de produzir enzimas fotoativas conhecidas como fotoliases. Essas substâncias atuam diretamente no DNA das células, corrigindo danos provocados pela exposição intensa aos raios solares.
As fotoliases existem em praticamente todos os seres vivos, mas estão ausentes em mamíferos placentários, incluindo os seres humanos. Ao aprofundar os estudos, os pesquisadores encontraram três enzimas inéditas em duas linhagens bacterianas específicas, chamadas Sphingomonas sp. UV9 e Hymenobacter sp. UV11.
A descoberta abriu caminho para novas pesquisas voltadas à saúde humana. O principal objetivo dos cientistas passou a ser o desenvolvimento de aplicações capazes de utilizar essas proteínas para minimizar ou até reverter os efeitos do envelhecimento causados pela exposição ao Sol.
Sol (Foto: Freepik)
Pesquisa na Antártica deu origem à startup de biotecnologia
A pesquisa iniciada na Antártica acabou dando origem, anos depois, a uma startup de biotecnologia criada por Juan José Marizcurrena ao lado das cientistas Célica Cagide e Betania Martínez.
Fundada em 2023, a empresa uruguaia DNAzyme, atualmente chamada Antarka, passou a investir no desenvolvimento de tecnologias capazes de usar enzimas antárticas em tratamentos voltados à pele humana.
O projeto ganhou força internacional neste ano, após a startup receber um aporte de 3,5 milhões de dólares da Natura. Com o investimento, a companhia brasileira garantiu exclusividade no uso de três fotoliases descobertas pelos pesquisadores para aplicação em produtos cosméticos.
As enzimas vêm apresentando resultados promissores em estudos laboratoriais, demonstrando capacidade de reparar danos no DNA de células humanas causados pela exposição solar. Segundo os cientistas, os testes clínicos também indicaram que o uso tópico das substâncias é seguro e eficiente.
“Depois de 56 dias, nós observamos uma melhoria significativa na firmeza e na elasticidade da pele, o que está diretamente ligado a moléculas como colágeno e elastina”, afirma Juan José Marizcurrena.
Cientistas afirmam que humanos já tiveram enzimas reparadoras
Embora possa parecer improvável que enzimas produzidas por bactérias consigam atuar em células humanas, os pesquisadores afirmam que esse mecanismo já existiu naturalmente nos ancestrais dos mamíferos.
Há milhões de anos, os mamíferos placentários também eram capazes de produzir fotoliases, enzimas responsáveis por reparar danos no DNA causados pela radiação solar. Com o processo evolutivo, porém, essa capacidade acabou desaparecendo.
Para os cientistas, a descoberta das enzimas em microrganismos extremófilos da Antártica representa a chance de recuperar uma função biológica perdida ao longo da evolução humana. Segundo Juan José Marizcurrena, esses organismos que sobrevivem em ambientes extremos podem oferecer soluções naturais que a humanidade deixou de possuir há milhões de anos.
Uma das hipóteses levantadas por especialistas é que a perda das fotoliases esteja ligada à adaptação dos ancestrais mamíferos à vida noturna. Durante o período em que dinossauros dominavam o planeta, os pequenos mamíferos teriam passado a viver longe da luz do dia para sobreviver, reduzindo a necessidade desse sistema avançado de proteção contra os raios ultravioleta.
Atualmente, o organismo humano utiliza um método diferente para corrigir danos no DNA. Em vez de reparar diretamente a estrutura afetada, as células removem os trechos lesionados e tentam reconstruí-los.
Apesar de funcionar, esse processo é considerado menos eficiente e pode gerar falhas ao longo do tempo, contribuindo para o envelhecimento celular e outros danos associados à exposição solar.
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Raios UV podem causar mutações e acelerar envelhecimento
De acordo com os pesquisadores, a exposição prolongada aos raios ultravioleta provoca alterações no DNA das células da pele, formando estruturas anormais que precisam ser corrigidas pelo organismo.
Quando esses danos não são reparados corretamente, podem surgir consequências como manchas, rugas, envelhecimento precoce e, em situações mais graves, o desenvolvimento de câncer de pele.
Com o passar do tempo, essas pequenas lesões acabam se acumulando nas células, reduzindo gradualmente sua capacidade de funcionamento. Esse processo é conhecido como senescência celular, fenômeno diretamente ligado ao envelhecimento. Especialistas apontam que a radiação UV é responsável por grande parte das alterações visíveis na pele humana ao longo da vida.
Nesse cenário, as fotoliases descobertas em bactérias da Antártica surgem como uma alternativa promissora. Segundo Juan José Marizcurrena, essas enzimas funcionam como verdadeiras “nanomáquinas”, capazes de localizar os danos presentes no DNA e restaurá-los de forma mais direta e eficiente.
A utilização de fotoliases em produtos dermatológicos não é totalmente nova. Há décadas, algumas fórmulas desenvolvidas a partir de enzimas extraídas de microalgas já vêm sendo usadas em protetores solares, cremes terapêuticos e tratamentos voltados ao câncer de pele. Parte dessas tecnologias também apresentou resultados relevantes no combate aos sinais do envelhecimento cutâneo.
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