Novo estudo propõe ensino integrado de biologia sintética, unindo moléculas e impacto social

São PauloCientistas da Universidade Northwestern desenvolveram um novo método para ensinar biologia sintética. Esse método abrange diversos níveis, desde moléculas até a sociedade, para esclarecer conceitos essenciais. O objetivo é oferecer uma visão abrangente da criação de tecnologias sustentáveis na biologia sintética. Eles compartilharam sua abordagem na revista Nature Communications.

A biologia sintética abrange diversas áreas, como engenharia química e ética. Cada área possui métodos de ensino e livros próprios, o que resulta em diferenças no aprendizado dos alunos. Julius Lucks, especialista em biologia sintética, destacou a importância de um arcabouço comum. Lucks é professor na Escola de Engenharia McCormick da Northwestern e codiretor do Centro de Biologia Sintética (CSB).

Segundo Lucks, os cursos iniciais de biologia sintética não eram bem definidos. Quando a engenharia genética teve início na década de 1970, surgiram novas oportunidades. O CRISPR, que apareceu nos anos 1990, tornou a biologia sintética mais conhecida, mas o campo ainda lutava para encontrar sua identidade. Não havia um currículo padronizado.

Ashty Karim, autor principal do estudo, enfatizou que os estudantes frequentemente se prendem demais a problemas específicos. Por exemplo, a pesquisa sobre CRISPR geralmente foca na edição de DNA em um nível molecular. No entanto, Karim destacou que desenvolver uma tecnologia usando CRISPR requer uma compreensão mais ampla. É necessário pensar em como o CRISPR atua dentro de uma célula, de um corpo e em sistemas de saúde. Karim é professor assistente de pesquisa e diretor de pesquisa no CSB.

O ensino de biologia sintética é dividido em cinco partes.

• Molecular
• Circuito/Rede
• Celular
• Comunidades Biológicas
• Sociedade

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A abordagem destaca a importância da ética em todos os níveis. Quando testado com os estudantes da Northwestern, o currículo apresentou bons resultados. Ideias básicas como termodinâmica e cinética se ajustaram bem a diferentes escalas. Alguns conceitos precisam ser compreendidos desde o início, enquanto outros podem ser deixados para um momento posterior.

Estudos de caso têm um papel fundamental neste currículo, pois auxiliam os alunos a compreender como as decisões de engenharia em um nível podem impactar funções biológicas em outro. Esses estudos permitem que os alunos proponham soluções para problemas globais que ocorrem em diferentes níveis. Além disso, ajudam a perceber como a biologia sintética influencia a sociedade e levanta questões éticas. Instituições ou instrutores podem adaptar os estudos de caso conforme necessário.

Lucks e Karim afirmam que os alunos compreenderam rapidamente a ideia das escalas, mesmo na primeira aula. Por conta disso, o Centro de Biologia Sintética da Northwestern agora utiliza esse conceito em seus projetos de pesquisa. Os pesquisadores esperam que seu método de ensino seja amplamente adotado e compartilharam recursos e sugestões para que outros possam utilizá-lo.

Essa nova abordagem foi financiada pelo programa SynBAS NRT da Fundação Nacional de Ciência (número de concessão 2021900) e pela Fundação Família Bachrach.