Será possível compreender a evolução através de um conjunto de princípios fundamentais? E, se sim, quais são as “regras do jogo” que governam o aparecimento, a adaptação e a plasticidade dos sistemas vivos?

Estas foram as questões centrais do workshop EMBO The Rules of the Game: Biophysical and Molecular Principles in Cellular Evolution, realizado no GIMM Oeiras entre os dias 2 e 5 de junho. O encontro reuniu cerca de 100 investigadores de 27 nacionalidades e de diversas áreas científicas para explorar de que forma as leis físicas e moleculares moldam a evolução biológica em diferentes escalas.

Na sessão de abertura, o organizador e líder de grupo do GIMM, Marco Fumasoni, destacou simultaneamente a ambição e o desafio do workshop. O encontro foi concebido de forma a reunir cientistas que, em circunstâncias normais, dificilmente participariam na mesma conferência.

“Muitos de vocês provavelmente nunca se encontraram numa conferência”, observou. “E isso é bom. Há espaço para conhecer novas pessoas.”

Para Fumasoni, o título do workshop reflete uma procura contínua pelos princípios fundamentais que sustentam os sistemas biológicos.

“Chamamos a estes princípios as ‘regras do jogo’”, afirmou, reconhecendo que a comunidade científica continua à procura da melhor linguagem e dos melhores enquadramentos conceptuais para os descrever.

The programme was structured to encourage interaction through roundtables, plenary discussions and informal exchanges. A escolha de realizar o workshop nas instalações do instituto também foi deliberada.

“Acreditamos que este edifício, com a sua longa história de ciência colaborativa, oferece o ambiente ideal para um workshop EMBO interdisciplinar”, explicou Fumasoni.

A abertura: da evolução dos mecanismos de correção de erros ao aparecimento da vida em exoplanetas

A keynote de abertura, proferida por Arvind Murugan, da Universidade de Chicago, explorou a forma como os sistemas vivos conseguem atingir níveis notáveis de fiabilidade apesar de operarem em ambientes ruidosos e sujeitos a erros. Focando-se nos mecanismos biológicos de correção de erros (proofreading), Murugan discutiu a forma como as células detetam e corrigem ativamente falhas durante processos como a replicação do ADN e a síntese de proteínas, desafiando a ideia tradicional de que velocidade e precisão estão inevitavelmente em conflito. A sua apresentação mostrou como princípios físicos relativamente simples podem moldar a evolução de funções biológicas complexas, marcando o tom para muitas das discussões interdisciplinares que se seguiram ao longo do workshop.

O primeiro dia terminou com uma performance de Arte & Ciência do coletivo Shapes of Emergence, patrocinada pela Fundação Alma Dal Co, oferecendo aos participantes uma oportunidade única para explorar as ligações entre ciência experimental e expressão artística. Através de uma performance de live cinema em três atos que retratava a evolução da vida num exoplaneta, o coletivo combinou física experimental, música improvisada e projeções visuais em tempo real numa narrativa audiovisual imersiva inspirada pelos processos de emergência e auto-organização. Ao cruzar exploração científica e improviso artístico, o espetáculo ecoou muitos dos temas debatidos ao longo do workshop.

A ciência: função celular e evolução em diferentes escalas

Ao longo de quatro dias, o programa abordou a evolução celular sob múltiplas perspetivas, desde leis metabólicas do crescimento e funções adaptativas até à divisão celular, biologia dos cromossomas e emergência da organização celular.

Combinando evolução experimental, genética molecular, física teórica e modelação computacional, o workshop incentivou os participantes a procurar princípios comuns capazes de explicar como os sistemas vivos evoluem, se adaptam e mantêm plasticidade em diferentes escalas biológicas. Mais do que concentrar-se em fenómenos biológicos isolados, o encontro evidenciou a crescente convergência entre disciplinas na tentativa de responder a algumas das questões mais fundamentais da biologia.

Publicar e financiar investigação interdisciplinar

O workshop abordou também os desafios mais amplos da investigação interdisciplinar através de uma mesa-redonda dedicada ao financiamento, publicação científica e desenvolvimento de carreira, que contou com a participação de editores e representantes de financiamento da EMBO Press, da Physical Review E e do Human Frontier Science Program (HFSP).

As discussões centraram-se nas dificuldades frequentemente enfrentadas por investigadores que trabalham na interseção entre disciplinas, desde os processos de revisão por pares e publicação até aos critérios de avaliação e estruturas de financiamento. Os participantes destacaram a importância de promover culturas científicas abertas a abordagens menos convencionais e capazes de reconhecer o valor da combinação de diferentes métodos, perspetivas e linguagens científicas.

Complementando a discussão, Guntram Bauer apresentou o modelo internacional de financiamento do HFSP e o seu forte apoio a colaborações interdisciplinares de elevado risco científico, na interface entre as ciências da vida, a física, a matemática e a computação.

O encerramento: dos princípios fundamentais às colaborações futuras

O workshop terminou com uma palestra da líder de grupo do GIMM Isabel Gordo, que ilustrou como muitos dos princípios discutidos ao longo do encontro moldam a evolução das bactérias no intestino dos mamíferos. Ao estabelecer uma ponte entre conceitos fundamentais da evolução celular e sistemas microbianos associados ao hospedeiro com relevância biomédica direta, a sua apresentação mostrou como questões emergentes da investigação fundamental podem ter implicações importantes para a saúde e a doença. À palestra seguiu-se uma discussão de encerramento, marcada por um ambiente de colaboração, durante a qual os participantes refletiram sobre as principais conclusões do workshop e sobre o surgimento de uma nova comunidade interdisciplinar. Ao reunir investigadores das áreas da biologia, física e ciências teóricas, o encontro lançou as bases para futuras colaborações e para a continuação do debate sobre os princípios fundamentais que regem o funcionamento e a evolução das células.