A Universidade de Oxford liderará um novo e ambicioso projeto, apoiado por uma importante verba de 6 milhões de libras do Conselho de Pesquisa em Biotecnologia e Ciências Biológicas (BBSRC). O objetivo é compreender melhor como os animais percebem o campo magnético da Terra e aplicar esse conhecimento para desenvolver novas ferramentas com potencial para uso biomédico.

O projeto "Detecção quântica na natureza e biologia sintética" é financiado pelo programa de bolsas Strategic Longer and Larger (sLoLa) do BBSRC , que apoia pesquisas impulsionadas pela curiosidade com potencial para transformar nossa compreensão da biologia e estimular a inovação em diversos setores. Será liderado pela Professora Christiane Timmel, do Departamento de Química de Oxford, e contará com uma equipe interdisciplinar de pesquisadores da Universidade de Oxford, da Universidade de Edimburgo e da Universidade de St Andrews.

O professor Timmel afirmou: "A migração anual de muitos animais por vastas distâncias representa um dos espetáculos mais impressionantes da natureza. Além de pistas visuais, como o sol e as estrelas, as evidências são claras de que muitos desses navegadores experientes percebem e utilizam o campo magnético da Terra em sua jornada. Nosso projeto busca elucidar os princípios fundamentais que regem essa magnetorecepção animal e explorar como podemos manipular essa propriedade para novas tecnologias na biomedicina."

Ainda não se sabe exatamente como um ser vivo percebe um campo magnético fraco. Uma das principais hipóteses tem raízes na biologia quântica e se baseia em uma proteína chamada criptocromo, localizada no olho do animal. Quando essa proteína absorve luz, dois "radicais" são formados. Essas espécies de curta duração contêm um elétron desemparelhado e, portanto, possuem uma propriedade chamada "spin", que é sensível a campos magnéticos.

Acredita-se que a intensidade e a direção do campo magnético influenciam as reações subsequentes envolvendo esses radicais, que, por fim, desencadeiam cascatas de sinalização e um sinal nervoso. Nesse sentido, o animal "enxergaria" o campo magnético. Contudo, embora tanto o comportamento animal quanto os estudos espectroscópicos forneçam forte suporte a esse mecanismo da biologia quântica, atualmente há muito pouco conhecimento sobre a cascata de sinalização magnética entre o passo quântico e a resposta do animal.

O novo projeto utilizará uma abordagem interdisciplinar para obter uma compreensão holística do sentido magnético, desde o primeiro aparecimento de um efeito magnético nos radicais do criptocromo até a atividade neural e o comportamento de camundongos vivos. A equipe de pesquisa investigará uma gama diversificada de criptocromos – de plantas a insetos, de aves a mamíferos – a fim de identificar semelhanças e diferenças importantes na via de transdução, e explorar a engenharia de respostas magnéticas análogas em proteínas modelo. Os resultados do programa incluirão, portanto, uma compreensão detalhada das origens do magnetismo animal e o desenvolvimento pioneiro de tecnologias impulsionadas por campos magnéticos.

O professor Timmel acrescentou: "O magnetismo está entre as 'regras da vida' mais fascinantes e enigmáticas da natureza. Ao reunir uma equipe extraordinária de engenheiros, físicos, químicos, bioquímicos e neurocientistas, esta iniciativa sLoLa oferece uma oportunidade única para enfrentar a formidável tarefa de desvendar um dos segredos mais bem guardados da natureza e transformar essa descoberta em novas e poderosas biotecnologias."

Mais informações sobre as bolsas BBSRC sLoLa 2025 podem ser encontradas no site da BBSRC .