Em sua mesa, Bryan Bryson '07, PhD '13 ainda guarda as anotações que usou para a palestra que apresentou no MIT quando se candidatou a uma vaga de professor em engenharia biológica. Nessa folha, ele delineou a principal questão que queria abordar em seu laboratório: Como as células imunológicas matam bactérias?

Desde que fundou seu laboratório em 2018, Bryson tem se dedicado a essa questão, que ele considera crucial para encontrar novas maneiras de combater doenças infecciosas que afligem a humanidade há séculos, especialmente a tuberculose. Para avançar significativamente contra a tuberculose, os pesquisadores precisam entender como as células imunológicas respondem à doença, afirma ele.

“Aqui está um patógeno que provavelmente matou mais pessoas na história da humanidade do que qualquer outro, então você quer aprender como eliminá-lo”, diz Bryson, agora professor associado no MIT. “Essa tem sido realmente a essência da nossa missão científica desde que comecei meu laboratório. Como o sistema imunológico reconhece essa bactéria e como ele a elimina? Se conseguirmos desvendar esse mistério, poderemos desenvolver novas terapias e novas vacinas.”

A única vacina contra tuberculose disponível atualmente, a BCG, é uma versão atenuada da bactéria que causa tuberculose em bovinos. Essa vacina é amplamente administrada em algumas partes do mundo, mas oferece pouca proteção contra a tuberculose pulmonar em adultos. Embora existam alguns tratamentos disponíveis, a tuberculose ainda mata mais de um milhão de pessoas todos os anos.

“Para mim, desenvolver uma vacina melhor contra a tuberculose se resume a uma questão de mensuração, e é por isso que temos nos dedicado a enfrentar esse problema de frente. A missão do meu laboratório é desenvolver novas modalidades e conceitos de mensuração que possam nos ajudar a acelerar o desenvolvimento de uma vacina melhor contra a tuberculose”, afirma Bryson, que também é membro do Instituto Ragon do Mass General Brigham, MIT e Harvard.

A engenharia tem raízes profundas na família de Bryson: seu bisavô era engenheiro e trabalhou no Canal do Panamá, e sua avó adorava construir coisas e provavelmente teria se tornado engenheira se tivesse tido a oportunidade de estudar, diz Bryson.

O mais velho de quatro filhos, Bryson foi criado principalmente por sua mãe e avós, que incentivaram seu interesse pela ciência. Quando tinha três anos, sua família se mudou de Worcester, Massachusetts, para Miami, Flórida, onde ele começou a experimentar com engenharia, construindo robôs com copos de isopor e lâmpadas. Depois de se mudar para Houston, Texas, no início da sétima série, Bryson entrou para a equipe de matemática de sua escola.

Quando estava no ensino médio, Bryson tinha o sonho de estudar engenharia biomédica na faculdade. No entanto, o MIT, uma de suas principais opções, não oferecia um programa de engenharia biomédica, e engenharia biológica ainda não era uma graduação. Depois de ser aceito no MIT, sua família o incentivou a frequentar a universidade e, posteriormente, decidir o que estudaria.

Ao longo do seu primeiro ano, Bryson ponderou bastante sobre a sua decisão, tendo como principais opções a engenharia elétrica e a ciência da computação (EECS) e a engenharia aeronáutica e astronáutica. Como ele próprio recorda, pensou em estudar engenharia aeronáutica/astronáutica com uma especialização em engenharia biomédica e trabalhar no projeto de fatos espaciais.

No entanto, durante um estágio no verão após seu primeiro ano, seu mentor lhe deu um conselho valioso: "Você deve estudar algo que lhe dê muitas opções, porque você não sabe como o mundo vai mudar."

Ao retornar ao MIT para seu segundo ano, Bryson mudou seu curso para engenharia mecânica, com ênfase em bioengenharia. Ele também começou a procurar vagas de pesquisa para alunos de graduação. Um pôster no corredor chamou sua atenção, e ele acabou trabalhando com a professora cujo trabalho estava em destaque: Linda Griffith, professora de engenharia biológica e engenharia mecânica.

A experiência de Bryson no laboratório “mudou a trajetória da minha vida”, diz ele. Lá, ele trabalhou na construção de dispositivos microfluídicos que poderiam ser usados para cultivar tecido hepático a partir de hepatócitos. Ele gostava dos aspectos de engenharia do projeto, mas percebeu que também queria aprender mais sobre as células e por que elas se comportavam daquela maneira. Ele acabou ficando no MIT para fazer doutorado em engenharia biológica, trabalhando com Forest White.

No laboratório de White, Bryson estudou os processos de sinalização celular e como eles são alterados em doenças como câncer e diabetes. Durante sua pesquisa de doutorado, ele também se interessou pelo estudo de doenças infecciosas. Após concluir o doutorado, passou a trabalhar com Sarah Fortune, professora de imunologia na Escola de Saúde Pública de Harvard.

Fortune estuda tuberculose e, em seu laboratório, Bryson começou a investigar como o Mycobacterium tuberculosis interage com as células hospedeiras. Durante esse período, Fortune incutiu nele o desejo de buscar soluções transformadoras para a tuberculose — não apenas identificar um novo antibiótico, por exemplo, mas encontrar uma maneira de reduzir drasticamente a incidência da doença. Ele acreditava que isso poderia ser feito por meio da vacinação e, para tal, precisava entender como as células imunológicas reagem à doença. 

“Aquele pós-doutorado realmente me ensinou a pensar com coragem sobre o que você poderia fazer se não estivesse limitado pelas medições que pode fazer hoje”, diz Bryson. “Quais são os problemas que realmente precisamos resolver? Há tantas coisas que você poderia pensar sobre a tuberculose, mas qual delas vai mudar a história?”

Desde que ingressou no corpo docente do MIT há oito anos, Bryson e seus alunos desenvolveram novas maneiras de responder à pergunta que ele fez em suas entrevistas para o corpo docente: Como o sistema imunológico mata as bactérias?

Uma etapa fundamental nesse processo é que as células imunológicas precisam ser capazes de reconhecer as proteínas bacterianas presentes na superfície das células infectadas. O Mycobacterium tuberculosis produz mais de 4.000 proteínas, mas apenas um pequeno subconjunto delas acaba sendo exibido pelas células infectadas. Essas proteínas provavelmente seriam as melhores candidatas para uma nova vacina contra a tuberculose, afirma Bryson.

O laboratório de Bryson desenvolveu métodos para identificar essas proteínas e, até o momento, seus estudos revelaram que muitos dos antígenos da tuberculose apresentados ao sistema imunológico pertencem a uma classe de proteínas conhecidas como substratos do sistema de secreção tipo 7. O Mycobacterium tuberculosis expressa cerca de 100 dessas proteínas, mas quais delas são apresentadas pelas células infectadas varia de pessoa para pessoa, dependendo de sua constituição genética.

Ao estudar amostras de sangue de pessoas com diferentes origens genéticas, o laboratório de Bryson identificou as proteínas da tuberculose presentes nas células infectadas em cerca de 50% da população humana. Ele agora está trabalhando nos 50% restantes e acredita que, uma vez concluídos esses estudos, terá uma ideia muito precisa de quais proteínas poderiam ser usadas para criar uma vacina contra a tuberculose eficaz para quase todos.

Uma vez escolhidas essas proteínas, sua equipe poderá trabalhar no desenvolvimento da vacina e, em seguida, testá-la em animais, com a expectativa de estar pronta para os ensaios clínicos em cerca de seis anos.

Apesar dos desafios que tem pela frente, Bryson permanece otimista quanto à possibilidade de sucesso e reconhece que sua mãe lhe incutiu uma atitude positiva durante sua infância e adolescência.

“Minha mãe decidiu criar os quatro filhos sozinha e fez tudo parecer perfeito”, diz Bryson. “Ela incutiu em mim a ideia de que 'você pode fazer o que quiser' e um senso de otimismo. Existem muitas maneiras de dizer que algo vai dar errado, mas por que não buscamos razões para continuar?”

Uma das coisas que ele mais gosta no MIT é ter encontrado uma atitude proativa semelhante em toda a instituição.

Quando não está se dedicando a problemas complexos, Bryson gosta de relaxar com pausas para estudo com sorvete no Simmons Hall, onde é vice-chefe de residência. Usando uma máquina de sorvete que possui desde 2009, Bryson prepara litros de sorvete para os moradores do dormitório diversas vezes ao ano. Sabores não tradicionais, como maracujá ou morango com jalapeño, têm se mostrado especialmente populares.

“Recentemente, fiz sabores de outono, então fiz um sorvete de canela e um sorbet de pera”, diz ele. “O de marshmallow tostado foi um sucesso enorme, mas acabou com a minha cozinha.”