Reportagem / Perfil
José Rino - Unidade de Bioimagem
Em Ciência, uma imagem pode valer muito mais que mil palavras. Talvez por isso a microscopia tenha sido sempre uma forte aliada da investigação no Instituto de Medicina Molecular (IMM). Hoje em dia são quase uma excepção as equipas de investigação do IMM que não a aplicam às questões prementes da biologia celular e do desenvolvimento, neurociências, imunologia ou infecção.
A Unidade de Bioimagem do IMM surgiu em 2008 como o culminar natural do empenho do Instituto em apoiar e desenvolver o uso de microscopia não só pelos investigadores do IMM, mas também por toda a comunidade científica, nacional e internacional.
Os equipamentos existentes, fruto de um elevado investimento e essenciais para a competitividade científica do IMM, são tecnologicamente avançados e de elevada qualidade. Exemplo disso são os sistemas de microscopia confocal por varrimento laser com os quais é possível visualizar e estudar o comportamento de proteínas fluorescentes dentro de células ou organismos vivos, durante várias horas e em condições fisiológicas.
José Rino, 32 anos, é o responsável pela Unidade de Bioimagem. Licenciado em Engenharia Física Tecnológica pelo Instituto Superior Técnico, doutorou-se em Biofísica pela Faculdade de Ciências de Lisboa. A microscopia é um dos seus principais interesses, assim como o estudo da mobilidade molecular e das interacções entre proteínas no ambiente celular. Fomos encontrá-lo no IMM disponível, como sempre, para conversar acerca do seu trabalho e da Unidade.
1 – Como é que vamos encontrar um jovem físico a dirigir uma unidade de serviço num instituto de investigação biomédica?
Bom, julgo que a resposta passa pelo facto de eu não ser já um “físico”, mas sim um “biofísico”. Ou seja, para os biólogos sou um físico que se sente muito à vontade nos domínios da biologia, mas para os físicos sou antes um biólogo que pensa em termos de modelos e equações matemáticas. Um híbrido, portanto. Mas faz muito sentido existirem “híbridos” em investigação biomédica. Numa altura em que esta é cada vez mais uma actividade multidisciplinar e da linha da frente de investigação chegam conceitos como Biologia de Sistemas (Systems Biology), Biofotónica e Nanotecnologia, é quase inevitável a necessidade de encontrar físicos, engenheiros e matemáticos lado a lado com biólogos, bioquímicos e médicos. É um sinal muito interessante e positivo dos tempos que correm.
2 – A sua formação em Biofísica é uma base essencial para assumir a responsabilidade que tem como director da Unidade de Bioimagem?
Sim, sem dúvida. A minha formação em Biofísica esteve sempre muito ligada à microscopia, o que constitui uma enorme vantagem para as funções que desempenho. A componente de Engenharia Física é obviamente essencial para uma vertente mais técnica, não só de manutenção de sistemas mas também de desenvolvimento de novas aplicações e soluções tecnológicas. Mas essencial é também a componente “bio” que permite o diálogo, a percepção eficaz das diferentes perguntas a que cada unidade quer responder. Penso que isso é talvez o factor mais importante, garantir que o know-how tecnológico está a ser aplicado da forma correcta. A multidisciplinaridade só funciona se falarmos todos a mesma linguagem e nesse sentido a minha formação acabou por me tornar bilingue.
3 – O que é exactamente a Unidade de Bioimagem?
É a unidade de microscopia do IMM, uma estrutura de apoio a toda a investigação realizada com microscopia que é também uma unidade de investigação em microscopia ela própria. A unidade é responsável pela gestão dos equipamentos de microscopia do instituto, pela formação avançada de utilizadores, pelo apoio na realização de experiências e planificação de projectos e também pelo desenvolvimento e disseminação de técnicas avançadas de microscopia. É uma unidade jovem, por isso a equipa é ainda pequena. Para além de mim, são oito os investigadores pertencentes a outras unidades do IMM que por serem utilizadores avançados de diferentes microscópios, prestam apoio no âmbito da unidade.
4 - Qual a importância de um serviço como este para o IMM?
É extremamente importante, eu diria mesmo que é crucial para o avanço científico das unidades de investigação do IMM, que são unidades com projectos de investigação bastante ambiciosos, a existência de uma unidade de microscopia com estas características. As técnicas avançadas de microscopia de que dispomos actualmente e as que se adivinham para um futuro próximo são ferramentas fundamentais e imprescindíveis para a investigação biomédica. São no entanto ferramentas cada vez mais especializadas e complexas, requerem formação específica, equipas dedicadas, know-how e capacidade de inovação tecnológica. É essa massa crítica, essa capacidade de acesso a tecnologia dentro do instituto e apoio na utilização de ferramentas que são o estado-da-arte em microscopia que torna a unidade de Bioimagem tão importante para o IMM.
5 - A Unidade tem aparelhos de ponta que representam um elevado investimento por parte do instituto. Qual é o equipamento com maior potencial? E qual o mais solicitado pelos investigadores?
Sem dúvida que os equipamentos que representam um investimento mais elevado são os microscópios confocais por varrimento laser. A unidade dispõe neste momento de três, sendo o mais solicitado um microscópio confocal equipado com cinco lasers, incubadora com controlo de temperatura e CO2, optimizado portanto para experiências com células e organismos vivos. É utilizado cerca de 250 horas por mês, o que até para o fabricante parece constituir um recorde de utilização. Eu diria no entanto que o equipamento com maior potencial é um microscópio de fluorescência completamente motorizado no qual estamos a implementar, em colaboração com o Instituto de Sistemas e Robótica do Instituto Superior Técnico, um sistema de controlo remoto e outro ainda de aquisição “inteligente” de imagens. Esperamos poder transformá-lo num microscópio-robot capaz de decidir sozinho a melhor estratégia para seguir e adquirir imagens de uma célula ou um parasita celular em movimento.
6 – Como pode a Unidade de Bioimagem servir a comunidade científica externa ao IMM?
A unidade de Bioimagem pode prestar à comunidade científica externa os mesmos serviços que oferece às unidades do IMM. Ou seja, formação avançada através de cursos de microscopia ou treino individual, disseminação de conhecimento, apoio na realização de experiências, etc.
7 – E isso tem acontecido?
Sim, sim. Os nossos microscópios foram usados uma média de 8 horas por mês por unidades externas ao IMM, e são várias as colaborações estabelecidas e a formação dada a investigadores de outros institutos.
8 - Como é que surgiu o seu interesse pela microscopia? Houve alguém que tenha marcado de forma determinante o seu percurso?
Sim, houve várias pessoas que marcaram de forma determinante o meu percurso, ou que me ajudaram a seguir este percurso que escolhi. A dada altura foi bastante claro para mim que queria fazer investigação em Biologia com as ferramentas da Física. Esse percurso é de alguma forma mais fácil. Hoje já existe por exemplo uma Engenharia Biomédica partilhada entre o Técnico e a FMUL, mas quando estava nos últimos anos da minha Licenciatura, no Técnico precisamente, havia apenas uma única cadeira de Biofísica. Foi graças ao regente dessa cadeira, Professor Eduardo Ducla Soares, que ocorreu de forma natural a minha transição para a Biofísica, deixando definitivamente para trás a Física de Estado Sólido como opção de carreira. A microscopia surgiu pouco depois, já como estudante de doutoramento de uma unidade de investigação que viria a ser a Unidade de Biologia Celular do IMM, chefiada pela Professora Maria do Carmo Fonseca. Foi sem dúvida um momento decisivo, aquele em que escolhi ser estudante de doutoramento de um laboratório de biologia celular e foi com a Professora Carmo Fonseca que tive a minha primeira introdução a um microscópio confocal, microscópio esse que ainda existe no IMM.
9 – Quais os principais objectivos dos projectos de investigação que está actualmente a desenvolver?
Neste momento participo em vários projectos de investigação de diferentes unidades do IMM. Com a unidade de Biologia Celular, por exemplo, desenvolvo o projecto que me ocupa durante mais tempo e que consiste em compreender como centenas de proteínas diferentes dentro de uma célula se organizam em estruturas complexas e dinâmicas, em máquinas macromoleculares que têm como função a criação de um RNA mensageiro da forma correcta. Tento perceber como esses complexos macromoleculares, ligados à transcrição e ao processamento de RNAs, funcionam dentro do núcleo da célula, e para isso utilizo técnicas avançadas de microscopia confocal para visualizar a dinâmica e interacções dessas proteínas no interior de células vivas e modelação matemática para extrair números, medir tempos associados a diferentes passos e perceber mecanismos de funcionamento.
10 – O avanço do conhecimento científico na área da biomedicina está dependente do avanço tecnológico dos equipamentos de microscopia? Até que ponto haverá um paralelismo entre estas duas áreas?
Sim, certamente. O avanço do conhecimento na biomedicina está muito dependente do avanço tecnológico de microscópios, mas o oposto também é verdade. É muitas vezes a pergunta científica, a motivação para responder a uma questão em particular que motiva o desenvolvimento de microscópios ou de determinadas técnicas de microscopia como ferramentas para responder a essa questão. Embora noutros campos possa não ser assim, e penso até que a maior parte das contribuições tecnológicas que maior avanço científico provocaram na área da biomedicina tenham sido tradicionalmente descobertas por acaso, ou noutro contexto, esse não é o caso da microscopia. A microscopia foi sempre desenvolvida, desde o início, com um propósito muito específico de olhar para a vida microscópica, para células e para o que existe no interior delas. O microscópio no fundo, foi inventado por biólogos. Ou melhor, por biofísicos.
Cheila Almeida
Marta Agostinho (marta-elisa@fm.ul.pt)
Unidade de Comunicação e Formação
Instituto de Medicina Molecular
http://www.imm.ul.pt
A Unidade de Bioimagem do IMM surgiu em 2008 como o culminar natural do empenho do Instituto em apoiar e desenvolver o uso de microscopia não só pelos investigadores do IMM, mas também por toda a comunidade científica, nacional e internacional.
Os equipamentos existentes, fruto de um elevado investimento e essenciais para a competitividade científica do IMM, são tecnologicamente avançados e de elevada qualidade. Exemplo disso são os sistemas de microscopia confocal por varrimento laser com os quais é possível visualizar e estudar o comportamento de proteínas fluorescentes dentro de células ou organismos vivos, durante várias horas e em condições fisiológicas.
José Rino, 32 anos, é o responsável pela Unidade de Bioimagem. Licenciado em Engenharia Física Tecnológica pelo Instituto Superior Técnico, doutorou-se em Biofísica pela Faculdade de Ciências de Lisboa. A microscopia é um dos seus principais interesses, assim como o estudo da mobilidade molecular e das interacções entre proteínas no ambiente celular. Fomos encontrá-lo no IMM disponível, como sempre, para conversar acerca do seu trabalho e da Unidade.
1 – Como é que vamos encontrar um jovem físico a dirigir uma unidade de serviço num instituto de investigação biomédica?
Bom, julgo que a resposta passa pelo facto de eu não ser já um “físico”, mas sim um “biofísico”. Ou seja, para os biólogos sou um físico que se sente muito à vontade nos domínios da biologia, mas para os físicos sou antes um biólogo que pensa em termos de modelos e equações matemáticas. Um híbrido, portanto. Mas faz muito sentido existirem “híbridos” em investigação biomédica. Numa altura em que esta é cada vez mais uma actividade multidisciplinar e da linha da frente de investigação chegam conceitos como Biologia de Sistemas (Systems Biology), Biofotónica e Nanotecnologia, é quase inevitável a necessidade de encontrar físicos, engenheiros e matemáticos lado a lado com biólogos, bioquímicos e médicos. É um sinal muito interessante e positivo dos tempos que correm.
2 – A sua formação em Biofísica é uma base essencial para assumir a responsabilidade que tem como director da Unidade de Bioimagem?
Sim, sem dúvida. A minha formação em Biofísica esteve sempre muito ligada à microscopia, o que constitui uma enorme vantagem para as funções que desempenho. A componente de Engenharia Física é obviamente essencial para uma vertente mais técnica, não só de manutenção de sistemas mas também de desenvolvimento de novas aplicações e soluções tecnológicas. Mas essencial é também a componente “bio” que permite o diálogo, a percepção eficaz das diferentes perguntas a que cada unidade quer responder. Penso que isso é talvez o factor mais importante, garantir que o know-how tecnológico está a ser aplicado da forma correcta. A multidisciplinaridade só funciona se falarmos todos a mesma linguagem e nesse sentido a minha formação acabou por me tornar bilingue.
3 – O que é exactamente a Unidade de Bioimagem?
É a unidade de microscopia do IMM, uma estrutura de apoio a toda a investigação realizada com microscopia que é também uma unidade de investigação em microscopia ela própria. A unidade é responsável pela gestão dos equipamentos de microscopia do instituto, pela formação avançada de utilizadores, pelo apoio na realização de experiências e planificação de projectos e também pelo desenvolvimento e disseminação de técnicas avançadas de microscopia. É uma unidade jovem, por isso a equipa é ainda pequena. Para além de mim, são oito os investigadores pertencentes a outras unidades do IMM que por serem utilizadores avançados de diferentes microscópios, prestam apoio no âmbito da unidade.
4 - Qual a importância de um serviço como este para o IMM?
É extremamente importante, eu diria mesmo que é crucial para o avanço científico das unidades de investigação do IMM, que são unidades com projectos de investigação bastante ambiciosos, a existência de uma unidade de microscopia com estas características. As técnicas avançadas de microscopia de que dispomos actualmente e as que se adivinham para um futuro próximo são ferramentas fundamentais e imprescindíveis para a investigação biomédica. São no entanto ferramentas cada vez mais especializadas e complexas, requerem formação específica, equipas dedicadas, know-how e capacidade de inovação tecnológica. É essa massa crítica, essa capacidade de acesso a tecnologia dentro do instituto e apoio na utilização de ferramentas que são o estado-da-arte em microscopia que torna a unidade de Bioimagem tão importante para o IMM.
5 - A Unidade tem aparelhos de ponta que representam um elevado investimento por parte do instituto. Qual é o equipamento com maior potencial? E qual o mais solicitado pelos investigadores?
Sem dúvida que os equipamentos que representam um investimento mais elevado são os microscópios confocais por varrimento laser. A unidade dispõe neste momento de três, sendo o mais solicitado um microscópio confocal equipado com cinco lasers, incubadora com controlo de temperatura e CO2, optimizado portanto para experiências com células e organismos vivos. É utilizado cerca de 250 horas por mês, o que até para o fabricante parece constituir um recorde de utilização. Eu diria no entanto que o equipamento com maior potencial é um microscópio de fluorescência completamente motorizado no qual estamos a implementar, em colaboração com o Instituto de Sistemas e Robótica do Instituto Superior Técnico, um sistema de controlo remoto e outro ainda de aquisição “inteligente” de imagens. Esperamos poder transformá-lo num microscópio-robot capaz de decidir sozinho a melhor estratégia para seguir e adquirir imagens de uma célula ou um parasita celular em movimento.
6 – Como pode a Unidade de Bioimagem servir a comunidade científica externa ao IMM?
A unidade de Bioimagem pode prestar à comunidade científica externa os mesmos serviços que oferece às unidades do IMM. Ou seja, formação avançada através de cursos de microscopia ou treino individual, disseminação de conhecimento, apoio na realização de experiências, etc.
7 – E isso tem acontecido?
Sim, sim. Os nossos microscópios foram usados uma média de 8 horas por mês por unidades externas ao IMM, e são várias as colaborações estabelecidas e a formação dada a investigadores de outros institutos.
8 - Como é que surgiu o seu interesse pela microscopia? Houve alguém que tenha marcado de forma determinante o seu percurso?
Sim, houve várias pessoas que marcaram de forma determinante o meu percurso, ou que me ajudaram a seguir este percurso que escolhi. A dada altura foi bastante claro para mim que queria fazer investigação em Biologia com as ferramentas da Física. Esse percurso é de alguma forma mais fácil. Hoje já existe por exemplo uma Engenharia Biomédica partilhada entre o Técnico e a FMUL, mas quando estava nos últimos anos da minha Licenciatura, no Técnico precisamente, havia apenas uma única cadeira de Biofísica. Foi graças ao regente dessa cadeira, Professor Eduardo Ducla Soares, que ocorreu de forma natural a minha transição para a Biofísica, deixando definitivamente para trás a Física de Estado Sólido como opção de carreira. A microscopia surgiu pouco depois, já como estudante de doutoramento de uma unidade de investigação que viria a ser a Unidade de Biologia Celular do IMM, chefiada pela Professora Maria do Carmo Fonseca. Foi sem dúvida um momento decisivo, aquele em que escolhi ser estudante de doutoramento de um laboratório de biologia celular e foi com a Professora Carmo Fonseca que tive a minha primeira introdução a um microscópio confocal, microscópio esse que ainda existe no IMM.
9 – Quais os principais objectivos dos projectos de investigação que está actualmente a desenvolver?
Neste momento participo em vários projectos de investigação de diferentes unidades do IMM. Com a unidade de Biologia Celular, por exemplo, desenvolvo o projecto que me ocupa durante mais tempo e que consiste em compreender como centenas de proteínas diferentes dentro de uma célula se organizam em estruturas complexas e dinâmicas, em máquinas macromoleculares que têm como função a criação de um RNA mensageiro da forma correcta. Tento perceber como esses complexos macromoleculares, ligados à transcrição e ao processamento de RNAs, funcionam dentro do núcleo da célula, e para isso utilizo técnicas avançadas de microscopia confocal para visualizar a dinâmica e interacções dessas proteínas no interior de células vivas e modelação matemática para extrair números, medir tempos associados a diferentes passos e perceber mecanismos de funcionamento.
10 – O avanço do conhecimento científico na área da biomedicina está dependente do avanço tecnológico dos equipamentos de microscopia? Até que ponto haverá um paralelismo entre estas duas áreas?
Sim, certamente. O avanço do conhecimento na biomedicina está muito dependente do avanço tecnológico de microscópios, mas o oposto também é verdade. É muitas vezes a pergunta científica, a motivação para responder a uma questão em particular que motiva o desenvolvimento de microscópios ou de determinadas técnicas de microscopia como ferramentas para responder a essa questão. Embora noutros campos possa não ser assim, e penso até que a maior parte das contribuições tecnológicas que maior avanço científico provocaram na área da biomedicina tenham sido tradicionalmente descobertas por acaso, ou noutro contexto, esse não é o caso da microscopia. A microscopia foi sempre desenvolvida, desde o início, com um propósito muito específico de olhar para a vida microscópica, para células e para o que existe no interior delas. O microscópio no fundo, foi inventado por biólogos. Ou melhor, por biofísicos.
Cheila Almeida
Marta Agostinho (marta-elisa@fm.ul.pt)
Unidade de Comunicação e Formação
Instituto de Medicina Molecular
http://www.imm.ul.pt
