É comum perguntarem a um pesquisador da área biomédica qual a doença que pretende curar. De fato, muitos dos meus colegas cientistas focam seus estudos em doenças específicas, e têm como nobre objetivo contribuir para o entendimento e (quem sabe?) a cura dessa doença. Mas um contingente ainda maior de pesquisadores não trabalha com uma única doença, ou não aspira tratar uma doença. E é muito importante que eles façam exatamente o que estão fazendo, ou seja: ciência na área biomédica, sem focar em doenças ainda não resolvidas pela medicina moderna.

Vou exemplificar a importância da ciência não diretamente aplicada a doenças com cientistas que são, sem dúvida, exemplares: os laureados com o Prêmio Nobel de 2019 em Fisiologia ou Medicina . São os professores William Kaelin Jr., da Universidade Harvard, Sir Peter Ratcliffe, da Universidade Oxford, e Gregg Semenza, da Universidade Johns Hopkins. Esses três pesquisadores descreveram mecanismos por meio dos quais nossas células “sentem” e respondem às concentrações de oxigênio em que se encontram.

Todos os animais na Terra, incluindo nós,Homo sapiens, precisam de oxigênio para sobreviver e produzir energia via metabolismo . Esse oxigênio, por sua vez, é produzido através do metabolismo de plantas e outros organismos que fazem fotossíntese, um processo que nós não realizamos, mas que é absolutamente essencial para a vida no planeta.

Porque o oxigênio é essencial para nosso metabolismo, as nossas células desenvolveram um sistema que é capaz de detectar quanto oxigênio está presente no seu ambiente. Esse sistema envolve uma proteína chamada HIF (abreviação de Hypoxia Inducible Factor). As células produzem HIF continuamente, e a presença dessa proteína muda a expressão de nossos genes, fazendo a célula se adaptar a situações de baixa quantidade de oxigênio (tecnicamente conhecidas como hipóxia) e favorecendo processos metabólicos que dependem menos de oxigênio. Interessantemente, a HIF é uma proteína pouco estável na presença de oxigênio. Portanto, embora seja produzida continuamente, é degradada e eliminada quando há bastante oxigênio presente na célula. Deste modo, HIF só se acumula e só promove seus efeitos quando há pouco oxigênio naquela célula. A fragilidade da proteína na presença de oxigênio e sua remoção por degradação é o elegante mecanismo molecular por meio do qual essa proteína sinaliza para a célula como estão os níveis de oxigênio locais.

Detectar e responder aos níveis de oxigênio no meio é extremamente importante para células de pessoas saudáveis. É esse tipo de sistema de detecção que permite que células sobrevivam quando se encontram mais longe de vasos sanguíneos (que carregam o oxigênio para elas), algo que não é incomum nos corpos de organismos grandes como nós. Detecção de oxigênio também está envolvida na adaptação a diferentes altitudes, modulação do metabolismo durante o exercício, desenvolvimento de embriões e fetos (que não respiram) a recém-nascidos (que passam a usar seus pulmões para trazer oxigênio às suas células), dentre muitos outros processos normais nas nossas vidas. De fato, apenas uma das várias publicações iniciais do professor Gregg Semenza sobre HIF já foi usada como referência para mais de 5.000 publicações científicas posteriores, indicando que se trata de um trabalho científico realmente importante e abrangente.