Previsão de variantes COVID-19. Previsão de terremotos. Promoção da regeneração em mama­feros. Esses são os tipos de missaµes de alto risco e alto impacto que os pesquisadores de Harvard estãoassumindo, com a ajuda do Star-Friedman Challenge for Promising Scientific Research. Estabelecido em 2013 com um presente de James A. Star e financiamento expandido de Josh Friedman e Beth Friedman, o desafio fornece financiamento semente generoso e crítico para projetos ambiciosos na vida física e ciências sociais que não poderiam receber bolsas.

“Este ano, novamente, recebemos um grande número de propostas interessantes para o Star Friedman Challenge de várias escolas do campus”, disse Catherine Dulac , Professora Higgins de Biologia Molecular e Celular, Lee and Ezpeleta Professora de Artes e Ciências, Howard Hughes Medical Institute Investigadora e presidente do comitaª de revisão do corpo docente que premia os vencedores deste ano, que ela chamou de “projetos inspiradores e de ponta que abordam uma grande diversidade de questões cienta­ficas”.

Na quarta-feira, os professores que lideram os sete projetos selecionados para financiamento este ano - Jonathan Abraham , Andrew Davies , Roger Fu , Sophie Helaine , Ya-Chieh Hsu , Kaighin McColl e Julia Mundy - falara£o sobre suas pesquisas em um evento virtual aberto ao a comunidade de Harvard .

Os pesquisadores forneceram ao um vislumbre de seu trabalho, seu impacto potencial e por que financiar “desafios” como esse são tão cruciais para a pesquisa.

Abraham, um professor assistente de microbiologia, e sua equipe de pesquisa da Harvard Medical School usara£o os fundos do Challenge para prever as mutações do COVID-19 que podem ser as variantes existentes mais prova¡veis ​​de emergir.

“A pandemia COVID-19 parece estar virando uma esquina e, felizmente, a maioria das vacinas parecem funcionar contra variantes que estãocirculando em todo o mundo. Temos que ser proativos e fazer o nosso melhor para antecipar o que pode vir a seguir em termos de mutações que podem tornar os medicamentos e vacinas ineficazes ”, disse Abraham. “Este praªmio chega em um momento crítico para nosso laboratório e nos permitira¡ realizar um projeto ambicioso e de alto risco, no qual tentamos prever melhor como o SARS-CoV-2 pode sofrer mutação para escapar de anticorpos usados ​​na cla­nica ou provocados por vacinas. Isso significa que estara­amos mais bem preparados com contramedidas de próxima geração se essasmudanças no va­rus acontecerem. ”

a‰ ambientalmente sustenta¡vel para a vida selvagem e o gado viverem juntos nas savanas africanas? Davies, professor assistente de biologia organa­smica e evolutiva na Faculdade de Artes e Ciências (FAS), e seu grupo estãoinvestigando como a competição com o gado, a perda de habitat e a colheita excessiva estãoimpactando os grandes herba­voros nativos da área. Seu grupo ira¡ coletar dados de sensoriamento remoto baseados em drones no Quaªnia para medir como a introdução de gado domesticado afeta a diversidade de plantas e vegetação, principais indicadores de se humanos, animais selvagens e animais podem coexistir sem consequaªncias significativas para o ecossistema. 

“As savanas africanas abrigam algumas das últimas comunidades megafaunas remanescentes na Terra. Essas espanãcies ica´nicas foram lascadas em um estado de fluxo sem precedentes. Esses dados permitira£o alguns dos primeiros insights sobre como esses novos conjuntos afetara£o a forma como os ecossistemas funcionam e o futuro das savanas africanas ”, disse Davies. “Acredito que este praªmio abrira¡ a porta para muitas descobertas novas e emocionantes altamente relevantes para a compreensão e mitigação dasmudanças em curso rápido nas savanas africanas e outros ecossistemas em todo o mundo.”

Os terremotos mais destrutivos ocorrem em falhas que se rompem em intervalos de centenas ou milhares de anos. Fu, professor assistente de ciências terrestres e planeta¡rias na FAS, e o estudante de graduação Sammy Paiscik estãoestudando sistemas de falhas hámuito adormecidos para estimar melhor a magnitude dos terremotos antigos e entender a física por trás deles. Usando amostras e investigando falhas em Nevada e Califa³rnia, a equipe estãousando imagens magnanãticas de alta resolução para quantificar a intensidade das rupturas anteriores e criar perfis de calor que medem o atrito na falha durante o evento.

Estenívelde precisão não estãodispona­vel para a maioria dos sistemas de falha que hospedam fortes terremotos e forneceria informações cra­ticas sobre riscos sa­smicos para regiaµes como o extremo sul da Califa³rnia, onde o pra³ximo terremoto devastador não tem precedente hista³rico, escreveu Fu. “Esse uso pode ter aplicações diretas na proteção de comunidades em áreas propensas a terremotos”, diz ele.

Em seu trabalho de combate a infecções microbianas e resistência a antibia³ticos, Helaine, professora assistente de microbiologia na Harvard Medical School, estãopesquisando a fisiologia e a sobrevivaªncia de infecções persistentes, chamadas de “persistentes”, e melhores maneiras de controla¡-las. Seu grupo desenvolveu sistemas para estudar a persistaªncia de antibia³ticos in vivo, semelhantes a s condições que as bactanãrias encontram em um hospedeiro infectado. Eles esperam que o que aprenderam possa ser usado para criar tratamentos melhores.

“Temos experimentado ao longo do ano passado aproximadamente as terra­veis consequaªncias de uma pandemia; esta éapenas uma amostra de como seráa vida nos pra³ximos anos se não desenvolvermos novos antibacterianos para retardar a disseminação da resistência aos antibia³ticos ”, disse Helaine. “Isso nos da¡ uma oportunidade fanta¡stica de mergulhar direto em uma avenida de pesquisa arriscada e empolgante que acreditamos que acabara¡ por contribuir para melhorar a saúde humana, aumentando nosso arsenal contra infecções de difa­cil tratamento. a‰ também um formida¡vel reconhecimento de nossas ideias mais ousadas e incentivo para continuar explorando sem limites. ” 

Hsu, o professor associado de células-tronco e biologia regenerativa de Alvin e Esta Star na FAS, e seu colega Jason Buenrostro , professor assistente de células-tronco e biologia regenerativa, estãodesvendando os mistanãrios da regeneração em mama­feros. Seu trabalho na pele sugeriu que alguns mama­feros podem ter a capacidade inata de regenerar órgãos, mas que essa capacidade ébloqueada no desenvolvimento fetal. O grupo de pesquisa busca estudar a transição da regeneração para a cicatriz, que acontece alguns dias após o nascimento, e a meca¢nica por trás disso. Sua pesquisa pode ajudar a estabelecer as bases para avanços no tratamento de feridas, como queimaduras cra­ticas.

“Este praªmio estãonos permitindo buscar abordagens novas e criativas para identificar novas estratanãgias que mudam a forma como as lesões graves são tratadas”, disse Hsu.

Raios sem chuva são a principal causa de incaªndios florestais naturais nos EUA. McColl, professor assistente de ciências da terra e planeta¡rias e de ciências ambientais e engenharia na FAS e na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas de Harvard John A. Paulson, estãomedindo se raios secos tornam-se mais frequentes com o aquecimento global, uma implicação drama¡tica para o risco e gerenciamento de incaªndio. A Califórnia viu isso em 2020, quando um episãodio incomum de tempestades secas em todo o estado desencadeou várias centenas de novos incaªndios florestais.

“O financiamento do Star-Friedman Challenge nos permitira¡ perseguir um projeto de alto risco que dificilmente seráfinanciado pelos canais convencionais”, disse McColl. Sua equipe acompanhara¡ as condições da atmosfera terrestre em larga escala que geram tempestades secas e usara¡ modelos clima¡ticos para projetar como essas condições responderão a smudanças climáticas. Eles visam fornecer a primeira análise do impacto do aquecimento global em rela¢mpagos secos, incluindo o rastreamento de tendaªncias potenciais nas últimas décadas e dados cruciais para agaªncias locais e federais no combate a incaªndios florestais.

O professor assistente de física Mundy e seu grupo estãobuscando avana§ar na construção de um novo supercondutor topola³gico que poderia servir como base para a computação qua¢ntica sem falhas. Eles estãoconstruindo sobre seus recentes avanços na sa­ntese de filme fino para criar uma nova tecnologia de supercondutores e potencialmente estabelecer as bases para um novo paradigma de computação com insights sobre tudo, desde a compreensão das reações bioquímicas complexas que sustentam a vida atéa detecção de matéria escura e energia escura.

“Estamos particularmente entusiasmados com a oportunidade de envolver um bolsista de pa³s-doutorado, estudante de graduação e pesquisador de graduação nessa direção”, disse Mundy. “Meu grupo estãomuito animado para prosseguir com nossa pesquisa proposta.