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Químico indiano britânico na equipe vencedora do Prêmio Millennium Tech de tecnologia revolucionária de DNA

Os químicos da Universidade de Cambridge Shankar Balasubramanian e David Klenerman foram declarados na terça-feira os vencedores do Prêmio de Tecnologia do Milênio 2020.

David Klenerman e Shankar Balasubramanian (Twitter / @ ChemCambridge)

Os químicos da Universidade de Cambridge Shankar Balasubramanian e David Klenerman foram declarados na terça-feira os vencedores do Prêmio de Tecnologia do Milênio 2020, um prestigioso prêmio global de ciência e tecnologia concedido por seu desenvolvimento de técnicas revolucionárias de sequenciamento, o que significa que o DNA agora pode ser lido em tempos super-rápidos.

O prêmio, concedido pela Technology Academy Finland (TAF) em intervalos de dois anos desde 2004, quando Sir Tim Berners-Lee foi homenageado por sua descoberta da World Wide Web, para destacar o amplo impacto da ciência e da inovação no bem-estar da sociedade , vale 1 milhão de euros.

Sir Balasubramanian, um professor britânico de química medicinal nascido na Índia, e Sir Klenerman, um químico biofísico britânico, co-inventaram o Sequenciamento de DNA Solexa-Illumina Next Generation (NGS), tecnologia que permite rapidez, precisão, baixo custo e grande escala sequenciamento do genoma, processo de determinação da sequência completa de DNA da constituição de um organismo, que está se mostrando crucial na luta da humanidade contra a pandemia de COVID-19.

A dupla fundou a empresa Solexa para tornar a tecnologia mais amplamente disponível para o mundo.

Esta é a primeira vez que recebemos um prêmio internacional que reconhece nossa contribuição para o desenvolvimento da tecnologia, mas não é só para nós, é para toda a equipe que desempenhou um papel fundamental no desenvolvimento da tecnologia e para todos aqueles que têm nos inspirou em nossa jornada, disseram os cientistas vencedores em um comunicado conjunto.

O Presidente da República da Finlândia, Sauli Niinisto, que é o Patrono do prêmio, entregou o prêmio aos cientistas em uma cerimônia virtual na terça-feira.

O anúncio do prêmio 2020 foi adiado devido à pandemia COVID-19.

Enquanto isso, a tecnologia está sendo usada para rastrear e explorar as novas mutações virais do coronavírus, que é uma preocupação global crescente.

O potencial futuro do NGS é enorme e a exploração da tecnologia ainda está em sua infância, disse Paivi Torma, Professor da Academia e Presidente do Comitê do Prêmio de Tecnologia do Milênio.

A tecnologia será um elemento crucial na promoção do desenvolvimento sustentável por meio da personalização da medicina, da compreensão e do combate às doenças fatais e, portanto, da melhoria da qualidade de vida. O Professor Balasubramanian e o Professor Klenerman são merecedores do prêmio, disse o Prof. Torma.

O prêmio 2020 marca a primeira vez que a homenagem foi concedida a mais de um destinatário pela mesma inovação, celebrando a importância da colaboração.

A professora Marja Makarow, presidente da Technology Academy da Finlândia, disse: A colaboração é uma parte essencial para garantir uma mudança positiva para o futuro. O Sequenciamento de última geração é o exemplo perfeito do que pode ser alcançado por meio do trabalho em equipe e de indivíduos de diferentes origens científicas se reunindo para resolver um problema.

A tecnologia desenvolvida pelo Professor Balasubramanian e pelo Professor Klenerman também desempenhou um papel fundamental em ajudar a descobrir a sequência do coronavírus, que por sua vez permitiu a criação das vacinas, em si um triunfo para a colaboração transfronteiriça, e ajudou a identificar novas variantes do COVID-19 , Disse Makarow.

O trabalho vencedor ajudou na criação de várias vacinas, agora administradas em todo o mundo, e é fundamental para a criação de novas vacinas contra novas cepas virais perigosas. Os resultados também serão usados ​​para prevenir futuras pandemias.

No entanto, o Comitê de Seleção Internacional, órgão de especialistas que avalia todas as indicações ao prêmio, destacou que havia tomado sua decisão em fevereiro de 2020, antes da disseminação global da pandemia COVID-19.

A tecnologia também está permitindo que cientistas e pesquisadores identifiquem os fatores subjacentes em indivíduos que contribuem para sua resposta imunológica ao COVID-19.

Essa informação é essencial para desvendar o motivo pelo qual algumas pessoas respondem muito pior ao vírus do que outras. Os resultados desses estudos serão inestimáveis ​​para entender como minimizar as chances de as pessoas desenvolverem respostas inflamatórias exageradas, que agora são entendidas como responsáveis ​​por alguns dos sintomas da COVID-19.

A tecnologia NGS vencedora teve, e continua a ter, um enorme impacto transformador nos campos da genômica, medicina e biologia. Uma medida da escala de mudança é que ela permitiu uma melhoria de um milhão de vezes em velocidade e custo, quando comparada ao primeiro sequenciamento do genoma humano.

O comitê do prêmio aponta como, em 2000, o sequenciamento de um genoma humano levou mais de 10 anos e custou mais de um bilhão de dólares.

Hoje, o genoma humano pode ser sequenciado em um dia a um custo de US $ 1.000 e mais de um milhão de genomas humanos são sequenciados em escala a cada ano, graças à tecnologia co-inventada pelos professores Balasubramanian e Klenerman. Isso significa que o mundo pode compreender as doenças muito melhor e muito mais rapidamente.

A capacidade do método NGS de sequenciar bilhões de fragmentos em paralelo torna a técnica rápida, precisa e muito econômica. A invenção do NGS foi descrita como uma abordagem revolucionária e inovadora para a compreensão do código genético em todos os organismos vivos.

No campo do câncer, o NGS está se tornando o método analítico padrão para definir o tratamento terapêutico personalizado. Além das aplicações médicas, o NGS também teve um grande impacto em toda a biologia, pois permite a identificação clara de milhares de organismos em quase qualquer tipo de amostra.

O método NGS envolve a fragmentação do DNA da amostra em muitos pequenos pedaços que são imobilizados na superfície de um chip e amplificados localmente.

Cada fragmento é então decodificado no chip, base por base, usando nucleotídeos fluorescentes adicionados por uma enzima. Ao detectar os nucleotídeos codificados por cores incorporados em cada posição no chip com um detector de fluorescência, e repetir este ciclo centenas de vezes, é possível determinar a sequência de DNA de cada fragmento.

Os dados coletados são então analisados ​​usando um software de computador sofisticado para montar a sequência completa de DNA a partir da sequência de todos esses fragmentos.