Bonnie Bassler, com os sapatos levantados, os joelhos para cima e os pés apoiados na borda da mesa da sala de conferência, observa com ar de expectativa enquanto um pesquisador em seu renomado laboratório de microbiologia da Universidade de Princeton se levanta para apresentar sua última experiência experimental. resultados para os outros membros de sua equipe. Yunzhou Wei é conhecido por suas apresentações extravagantes, e ele não decepciona. Slides dos membros do elenco de sua série de crime de televisão favorita brilham na tela e ele lança uma breve e esportiva discussão sobre as lições que os cientistas podem extrair dos shows: Confie em seus instintos! Mas procure provas também! Então surge uma questão muito mais premente: que personagem de TV Bassler quer interpretar? O gênio analista comportamental? Não, não, não o "cara nerd", Bassler resmunga. Bem, que tal o antropólogo forense prim e bonito? Não, a célebre mente do cientista é inventada. "Eu quero ser ela", diz Bassler, apontando para a agente especial Jennifer "JJ" Jareau, a bomba nórdica no programa da CBS "Criminal Minds". Caso encerrado, Bassler diz. "Vamos voltar para as moléculas agora."
O personagem de Jareau combina com Bassler notavelmente bem. Jareau é a pessoa do ponto de comunicação de seu grupo, a ligação da mídia entre o FBI e o mundo exterior. Bassler, de 48 anos, tem tido um sucesso fabuloso em sua carreira, conquistando louros como o prêmio “gênio” da MacArthur Foundation, filiação à Academia Nacional de Ciências, uma cobiçada posição no Instituto Médico Howard Hughes e na presidência da Sociedade Americana de Microbiologia. E tudo isso pode ser atribuído a sua profunda apreciação pelo poder da comunicação. Mensagens é o meio em que Bassler brilha.
Bassler está na vanguarda do campo de rápido crescimento do “quorum sensing”, o estudo de como os micróbios se comunicam entre si enquanto constroem a vasta infraestrutura interligada da vida da qual nós, macrobes, dependemos. Nos últimos anos, ela e outros microbiologistas descobriram que as bactérias não são os solipsistas tediosos da reputação de longa data, contentes em simplesmente sugar o alimento, dobrar de tamanho, dividir o meio e repetir ad infinitum, atendendo apenas à sua aparência obtusa e unicelular. Eus. Em vez disso, as bactérias acabam se tornando as novidades originais, coladas em seus celulares e linhas de bate-papo na Internet. Eles conversam em uma linguagem química complexa, usando moléculas para alertar uns aos outros sobre quem está por aí, em que quantidade e qual a melhor maneira de se comportar diante da empresa atual. As bactérias examinam suas fileiras, contam cabeças, e se a multidão é suficientemente grande e com a mesma opinião - se houver quórum - elas agem. Através da sinalização química, pequenas células bacterianas podem se unir e realizar o trabalho de gigantes. Eles podem compostar um elefante, fertilizar uma floresta de carvalhos ou iluminar os oceanos no misterioso brilho da bioluminescência. Algumas colusões bacterianas são muito menos charmosas e causam danos reais. A comunicação molecular permite que 600 espécies diferentes de bactérias se organizem na placa dentária escorregadia que leva à cárie dentária, por exemplo, e provavelmente permite que patógenos desagradáveis causadores de pneumonia estreptocócica ou peste bubônica retardem a liberação de suas toxinas para maximizar o impacto. seus hospedeiros humanos.
Ao decifrar as nuances da comunicação bacteriana, os biólogos descobriram que os léxicos vêm em dois estilos distintos: privado e público. Cada espécie bacteriana tem seu próprio dialeto, uma assinatura molecular que só pode ser entendida por outros do mesmo tipo. Bassler fez sua fama descobrindo que as bactérias também trafegam no segundo conjunto de sinais, mais universalmente reconhecido, que parece servir como esperanto bacteriano. "As bactérias podem falar umas com as outras", diz ela. "Não só eles podem falar, mas eles são multilíngües."
"Bonnie é a campeã das conversas bacterianas", diz Richard Losick, microbiologista da Universidade de Harvard. "Este é um campo que remonta à década de 1970, mas ela reenergizou de maneira notável."
"Seu trabalho é inovador", diz Jo Handelsman, microbiologista da Universidade de Yale. “Nós costumávamos pensar na comunicação bacteriana como algo específico da espécie, mas ela realmente abriu a possibilidade de que a comunicação interespécies é uma grande parte da história sensível ao quórum.”
Curiosamente, o cientista que ajudou a divulgar que as bactérias são poliglotas é ela mesma ... não. "O que você espera?" Ela murmura. “Eu sou americano! Eu falo ingles!"
A incursão de Bassler em idiomas microbianos é de interesse mais do que acadêmico. O trabalho pode ter um impacto sobre o que os Centros para Controle e Prevenção de Doenças chamam de um dos “problemas de saúde pública mais prementes” no mundo hoje: a resistência aos antibióticos. Nos últimos anos, o uso excessivo de drogas como a penicilina para tratar dores de ouvido na infância, ou para inocular o gado lotado em fazendas industriais, gerou o aparecimento de “superbactérias”, cepas bacterianas capazes de eliminar virtualmente qualquer um dos antibióticos convencionais lançados contra eles.
Bassler e seus colegas estão cautelosamente otimistas de que seus insights sobre os circuitos do sensoriamento quórum acabarão produzindo uma nova e mais segura geração de antibióticos. Em vez de procurar matar as bactérias de forma direta, como fazem os antibióticos atuais - uma abordagem que leva prontamente à resistência aos medicamentos -, a nova terapêutica simplesmente poderia silenciar as mensagens moleculares que induzem as bactérias a causar doenças. Bassler explica a diferença entre as duas abordagens desta maneira: “Digamos que eu seja uma bactéria, e você está me batendo com uma droga como a penicilina que estala a membrana bacteriana, mas por acaso tenho uma mutação que me torna imune a isso. estourando o efeito ”, diz ela. "Sem dúvida, vou ter uma vantagem imediata de crescimento."
Mas digamos que você esteja usando uma droga anti-quorum para inibir a comunicação bacteriana, continua ela, “e eu sou uma bactéria com uma mutação que me torna imune ao bloqueador”. Ótimo: eu sou um micróbio que é tentando entrar em contato com meus amigos, mas por causa do bloqueador, ninguém ao meu redor está escutando. Se a virulência depende de uma comunicação bacteriana eficaz, ela diz, minha pequena mutação solitária não me dará nenhuma vantagem de crescimento: "Que bem isso faz comigo?"
Thomas Silhavy, um microbiologista de Princeton que liderou o comitê de professores que contratou Bassler há 16 anos ("Eu acertei um home run", ele diz que a contratou. "Eu acertei do parque"), está entre aqueles com grandes esperanças. para eventuais spinoffs de estudos com detecção de quórum. “É claro que é sempre um grande desafio multimilionário transformar a pesquisa básica em um medicamento aprovado pela FDA”, diz ele. "Mas acho que há uma chance muito real de que essa abordagem funcione e nos dê novas ferramentas para intervir em determinadas doenças." Ele cita o caso da fibrose cística, um distúrbio congênito no qual o muco se acumula nos pulmões e hospeda colônias de bactérias chamadas pseudomonas. As infecções que os adultos normais eliminariam prontamente podem fulminar durante anos em pacientes com fibrose cística, até que um dia a crônica se torna virulenta e sobrecarrega o corpo: a infecção incontrolável por pseudomonas é uma das principais causas de morte entre as pessoas com a doença. Os cientistas traçaram o início da virulência para a liberação de moléculas sensíveis ao quorum, os mensageiros químicos que incitam as bactérias a começar a operar como um grupo. Em teoria, diz Silhavy, uma droga que bloqueava as chamadas pseudomonais para o caos poderia ser inestimável no tratamento do transtorno devastador.
Bassler e outros pesquisadores identificaram uma série de moléculas que perturbam a detecção de quorum em experimentos de tubo de ensaio com pseudomonas e bactérias da cólera; as moléculas de teste parecem proteger os vermes expostos aos micróbios virulentos. Bassler chegou a tentar o desenvolvimento de medicamentos com uma empresa iniciante há alguns anos. O esforço fracassou, e ela é a primeira a admitir que um remédio baseado na abordagem provavelmente está a uma década ou mais de distância. No entanto, a possibilidade de seu trabalho, um dia, ser traduzido do banco do laboratório para o lado da cama é parte de sua inspiração contínua.
“Somos cientistas, estamos curiosos sobre como a natureza funciona, mas também somos benfeitores”, diz ela. "É fantástico pensar que as mesmas experiências que faríamos para entender como as informações chegam às células poderiam ter um lado prático para elas também."
É um sábado ensolarado na Filadélfia, e ao ar livre, em um parque, é onde a maioria das pessoas pode escolher estar. No entanto, a sala de conferências do Wagner Free Institute of Science, com sua iluminação âmbar escura, cadeiras de madeira, baiacu seco, crânios humanos e outros bricabraques vitorianos, está cheia de pessoas hipnotizadas pela mulher na frente, que parece estar carregando seu próprio pedaço de sol. As habilidades de comunicação de Bassler não se limitam a adivinhar as placas de Petri. Ela é um dínamo de um orador público, que regularmente ofusca audiências profissionais e leigas como esta com suas descrições vívidas da política microbiana. "Ela pode ser muito carismática, mas com geekiness o suficiente para que você saiba que ela é uma cientista séria", diz Stephen Winans, da Universidade de Cornell. As pessoas amam seu humor seco e sua mistura de grandeza diva alegre e aw-shucks insistência que ela é apenas um "impostor" que faz "genética para dopes".
"As bactérias são os organismos mais antigos da Terra", dispara Bassler do palco. “Eles estão aqui há quatro bilhões de anos. Eles representam 50% da biomassa da terra e quase 100% de sua biodiversidade ”.
Se você pensa em bactérias, provavelmente pensa em doença, putrefação e germes, e alcança seu desinfetante para as mãos. Bassler quer te acertar. "Você vive em íntima associação com bactérias e não pode sobreviver sem elas", diz ela. Trilhões de células humanas compõem o corpo humano, mas há pelo menos dez vezes esse número de células bacterianas em você ou em você. Você é, na melhor das hipóteses, apenas 10% humano. As bactérias revestem sua pele em uma armadura protetora ultrafina, o que ajuda a manter os micróbios nocivos à distância. As bactérias em seu intestino produzem vitaminas K e B12. Você gosta de alface? Sua flora intestinal gera enzimas para que você possa digerir. É um caso feliz de trans-taxa de tit-for-tat. Para as bactérias, "é a boa vida, é uma cidade gorda" habitar nos ambientes ricos de um ser humano, diz Bassler. É muito melhor, ela continua, do que atacar por conta própria “em uma poça ou em vida livre no oceano. Esses são nutrientes desertos comparados a nós. ”As bactérias podem ser microscópicas - três milhões podem caber em uma cabeça de alfinete - mas não são invisíveis. A próxima vez que você visitar o Grand Canyon e seu coração subir nas esplêndidas estrias de rocha ruibarbo de morango, reserve um momento para agradecer aos criadores. “As bactérias mineralizaram as rochas, depositaram o ferro”, diz Bassler. "Eles fizeram a geologia que vemos."
Bassler mora não muito longe do campus de Princeton com seu marido, Todd Reichart, e seu gato, Spark. Reichart, 48 anos, é ator e designer de páginas da Web. Sua casa de 1915 é compacta e elegante e os quartos são todos pintados com cores vivas e diferentes. "Não temos medo da cor", diz Bassler, "e a cor é algo com o qual concordamos". Os dois têm o que um amigo descreve como uma relação de "brincadeira divertida". Ela reclama que ele é um pateta. Ele reclama que ela não escuta. "Você ainda está aqui?" Diz ela, olhando para ele. "Você não tem um lugar para ficar?" Desculpe, Bonnie, ele diz. "Eu sou um fato purulento de sua vida." Mas quando ele finalmente sai para a noite, ela diz: "Nós realmente gostamos de estar juntos e fazer as coisas juntos. Todd é meu maior fã. ”Eles tentaram ter filhos, mas isso não aconteceu. "Não é como se houvesse um vazio", diz ela. “Sou uma pessoa feliz. Ele é um homem feliz. Temos uma vida incrivelmente rica e tenho todas essas crianças no meu laboratório.
Bassler cresceu em Miami e depois em Danville, Califórnia, com seu pai empresário, mãe dona de casa, irmã mais velha, Elissa e irmão mais novo, Rod. Ela tinha bonecas Barbie; ela também era uma atleta. "Eu era um grande atleta quando criança", disse ela. "Eu estava em todos os times de esportes." Ela também era uma boa aluna, e quando ela afrouxava, a mãe a empurrava para trás na fila. "Ela me dizia que quando estava na faculdade, uma mulher só podia ser uma das duas coisas, uma professora ou uma enfermeira", diz Bassler. “Mas você, ela diria, você pode ser o que quiser.” Ao ver que Bonnie amava os animais, sua mãe encontrou um emprego voluntário em um zoológico em Miami. "Eu tenho que estar lá com os camelos, operar um leão", disse Bassler. “Foi o trabalho mais legal do mundo.” Mais tarde, sua mãe a ajudou a garantir uma posição em uma instalação da Kaiser Aluminium perto de Danville, testando amostras de bauxita das minas. “É assim que eu me passo na faculdade”, diz Bassler. "Achei que adorava trabalhar em um laboratório." Ela freqüentou a Universidade da Califórnia em Davis e decidiu se especializar em bioquímica.
Bassler tinha apenas 21 anos quando sua mãe foi diagnosticada com câncer de cólon metastático. Três meses depois, aos 46 anos, ela morreu. A perda é um vazio que Bassler não consegue selar. "Estou mais velho agora do que ela", diz Bassler, com os olhos cheios de lágrimas. "Deus, que idiota."
"Eu gostaria de poder dizer a ela que todo o grito comigo para estudar e definir o cronômetro quando eu estava praticando piano valeu a pena", diz ela. "Eu gostaria de poder dizer a ela como esta vida é ótima."
Bassler atribui um tempo e um lugar para o começo da grande parte de sua vida: o dia de uma palestra na escola de graduação quando ela aprendeu sobre a lula bobtail e seu incrível manto de sonho cor de bactéria. A lula vive na costa do Havaí e passa seus dias em segurança enterrada na areia, emergindo à noite para caçar. Ele paira perto da superfície da água e espera por comida, como camarão de água salgada, para passar. Para evitar lançar uma sombra que sopre sua cobertura, a lula usa um pequeno truque. Sob sua bainha externa protetora, ou manto, estão os lóbulos salientes com bactérias bioluminescentes, bilhões e bilhões de Vibrio fischeri brilhando quimicamente com um azul cobalto fresco. A lula pode sentir o quanto a luz da lua está atingindo, e ajusta as aberturas em seus lóbulos brilhantes de acordo. Com a luz de cima e de baixo equilibrada, a lula pode caçar sem sombras. As lulas são camufladas, as bactérias se abrigam e se alimentam, e cientistas como Bassler conseguem um sistema magnífico, onde a lâmpada “aha!” É mais que uma metáfora.
Através do estudo de V. fischeri, os pesquisadores aprenderam sobre a sociabilidade bacteriana. Eles descobriram que as bactérias iriam brilhar somente quando estavam no meio de uma multidão, embaladas juntas, e desistiriam de brilhar caso flutuassem para longe de seus companheiros na solitária diluição do mar. Os pesquisadores isolaram a molécula que permitiu que as bactérias acompanhassem umas às outras; eles chamavam de autoindutor.
Depois de obter seu doutorado em bioquímica na Universidade Johns Hopkins, Bassler trabalhou como pós-doutorando no Instituto Agouron, uma fundação de pesquisa em La Jolla. Enquanto lá ela caiu duro para piscar lula e outras lanternas do mar. Ela estudou V. fischeri e mudou-se para uma espécie relacionada chamada Vibrio harveyi . Ela gostava da facilidade de manipular as bactérias, como ela conseguia criar mutantes, estimular genes, cruzar e cruzar linhagens. Ela gostava especialmente que seus estranhos cavalos de trabalho luminosos brilhassem se fizesse a coisa certa, mas não se o experimento fracassasse, um indicador visível de que sua equipe de pesquisa ainda aproveita hoje. "Se você pode desligar o interruptor de luz no meu laboratório", diz Bassler, "você é bom".
Foi durante o estudo de V. harveyi que Bassler ajudou a fazer algumas descobertas importantes: primeiro, que o V. harveyi tinha sua própria versão quimicamente distinta de um auto-indutor, um sinal exclusivo para monitorar os números locais de V. harveyi ; segundo, que V. harveyi e V. fischeri segregaram e responderam a outro tipo de molécula. Esta molécula foi capaz de obter uma subida de V. harveyi e V. fischeri, independentemente da sua fonte. Bassler havia tropeçado em seu esperanto bacteriano. Ela apelidou o autoindutor de moléculas 2, e logo encontrou em praticamente todas as espécies de bactérias que testou: em shigella, salmonela, E. coli e Yersinia pestis, portadora da peste.
Bassler e seus colegas examinaram a molécula em detalhes atômicos e viram o que ela parece quando é atingida por sua proteína sensorial apropriada - a “orelha” que permite que as células bacterianas ouçam o choro da molécula. Eles começaram a mapear precisamente como as diferentes espécies de bactérias respondem ao sinal universal quando ele é distribuído isoladamente ou em combinação com outras moléculas sensíveis ao quórum. Eles mostraram, por exemplo, que quando as bactérias da cólera recebem uma mistura dos sinais privados de cólera e do sinal compartilhado de que todas essas bactérias estão juntas, os micróbios da cólera se tornam extremamente virulentos. Eles descobriram que as moléculas de linguagem comum são microgerenciadas por organismos ocupados celulares chamados pequenos RNAs. Eles descobriram que o sistema é ... complicado. “É divertido, mas é difícil”, diz Bassler. "E isso é bom, porque eu preciso do emprego."
As pessoas mais interessantes têm sua parcela de contradições, mas Bonnie Bassler é como um cardápio grego de contradições: toda vez que você acha que chegou ao fim, descobre outra página de opções. Ela é orgulhosa. Ela é humilde. Ela é impaciente. Ela é uma santa Ela tem uma xícara de café que diz “Diva”, mas ela compartilha livremente suas inseguranças. "Estou tão preocupada que minha estrela está caindo, que eu vou ficar sem suco." Ela brinca sobre estar entediado e querendo ir para casa, mas para quem trabalha com ela, ela é uma máquina anti-tédio perpétua.
"O entusiasmo dela é muito contagiante e é sempre contagioso", diz a estudante de pós-graduação Carey Nadell. “Depois das primeiras conversas que tivemos, quando ela me empolgou com a ciência, achei que o efeito acabaria, do jeito que acontece com a maioria das coisas. Mas isso não aconteceu. Eu sempre fico mais feliz em fazer ciência depois de conversar com ela ”. Esse espírito de líder de torcida não se limita à ciência. De segunda a sexta-feira, Bassler acorda às 5h40 e vai ao YMCA local, onde leciona aeróbica por uma hora. "É uma aula muito desafiadora", diz Jean Schwarzbauer, biólogo molecular de Princeton que é um dos amigos mais próximos de Bassler e um colega de academia. “As pessoas vêm pensando que a aeróbica é algo para se trabalhar, mas ela dá a você um dia para se acostumar e então ela começa a gritar - de uma maneira amigável - se você não está trabalhando duro o bastante.” Os clientes voltam para mais. "Você vê muitas vezes as mesmas pessoas várias vezes", diz Schwarzbauer. "Ela chama isso de culto."
Alguns de seus pares científicos reclamaram que Bassler às vezes detém os holofotes. "Eu acho que ela é uma cientista muito talentosa e eu promovi sua carreira", diz Peter Greenberg, que estuda quorum sensing na Universidade de Washington. Ele acrescentou, no entanto, que Bassler pode ter “um momento difícil” dando crédito aos outros. Bassler admite que ela é um “presunto” e que ela está feliz por seu sobrenome começar com B, então ela está no topo da página da Web do seu departamento. No entanto, ela também é uma colaboradora zelosa, buscando sempre novas pessoas com quem trabalhar: químicos, físicos, cristalógrafos de raios X, biólogos estruturais, matemáticos, teóricos da evolução. Ela conheceu um físico de matéria condensada em pé ao redor do depósito de bagagem em um aeroporto mexicano, e a próxima coisa que você sabia era que ela estava colaborando com ele. Uma aluna do laboratório de Bassler chamada Julie Semmelhack mencionou ao seu pai, Marty Semmelhack, que ela estava trabalhando em uma interessante molécula no laboratório. O pai, um químico, instantaneamente reconheceu o perfil estrutural da molécula - "É uma furanona!" - então é claro que Bassler também teve que trabalhar com ele.
“Trabalhar com Bonnie me convenceu de que, nas circunstâncias certas e com as pessoas certas, a colaboração pode ser mais recompensadora do que trabalhar por conta própria”, diz Frederick Hughson, biólogo molecular de Princeton que estuda a estrutura de proteínas e outras moléculas.
Cientistas do calibre de Bassler muitas vezes têm 50 ou 60 pessoas trabalhando para eles, todos competindo por atenção e projetos quentes. Bassler tem 15 ou 16 pessoas em seu laboratório, e ela se orgulha em escolher seus protegidos bem. "Apenas duas pessoas não deram certo em todos esses anos", diz ela. Suas exigências são simples. Se você quer trabalhar em seu laboratório, se você quer ser parte da “marca” Bonnie Bassler, como ela diz, você deve ser extremamente ambicioso, motivado, inteligente, tenaz, prático com uma pipeta e não um idiota. . "Meu grupo seleciona um certo tipo de pessoa, e essa pessoa tende a ser muito, muito legal", diz ela. “Afinal de contas, são eles que trabalharão com eles cotovelos a cotovelo por cinco anos, e eles notam essas coisas.” Um candidato visita o laboratório, e os membros dizem a Bassler o que eles pensam. "É quorum sensing", diz ela.
Os membros do laboratório dela estão claramente ligados a Bassler. Alguns até foram casados por ela. No ano passado, quando Yunzhou Wei estava planejando suas núpcias, ele ouviu de outro cientista em Princeton que Bassler estava licenciado para realizar cerimônias de casamento.
"Eu enviei um dólar para uma igreja na Web e recebi o certificado", diz Bassler. "Tenho certeza que é uma fraude fiscal completa." Ela já oficiou em dois casamentos e um batismo quando Wei pediu a ela para fazer as honras. "Eu sou um otário", Bassler suspira.
"Nós tivemos 60 pessoas vindas de todo o país", diz Wei. “Bonnie fez uma cerimônia muito boa. Isso nos trouxe todos muito próximos juntos ”.
Com as pessoas, como com as bactérias, nada é mais forte do que a comunidade, unida em propósito apenas pelas palavras certas.
Natalie Angier é uma escritora científica ganhadora do Prêmio Pulitzer e autora de The Canon, Natural Obsessions e outros livros.
Bactérias coordenam seu comportamento e interromper suas comunicações pode prevenir ou curar infecções. Julia van Kessel examina as bactérias no laboratório de Bonnie Bassler. (Zachary Donnell / Bassler Lab) 
"As bactérias podem falar umas com as outras", diz Bonnie Bassler. "Não só eles podem falar, mas são multilíngues". E ela sabe falar suas línguas. (Richard Schulman) 
As bactérias Vibrio harveyi fluorescem quando sentem uma multidão. (Zachary Donnell / Bassler Lab) 
As bactérias do cólera trocam o DNA. (Dr. Kari Lounatmaa / Pesquisadores Fotográficos, Inc.) 
As bactérias Pseudomonas frequentemente infectam pacientes com fibrose cística. (Fonte de Ciência / Photo Researchers, Inc.) 
V. harveyi pode ser feito para soletrar. (Zachary Donnell / Bassler Lab) 
Os membros do laboratório de Bassler, como Shu-Wen Teng, mostrado aqui com um microscópio de fluorescência, podem dizer quando seus experimentos têm sucesso, porque as bactérias param de brilhar. (Zachary Donnell / Bassler Lab) 
Teng espalha bactérias em uma placa de Petri. "Se você puder apagar as luzes", diz Bassler, "você é bom". (Zachary Donnell / Bassler Lab) 
A lula bobtail hospeda bactérias brilhantes que fornecem camuflagem ao luar. (Gary Bell / OceanWideImages.com) 
"Você é, na melhor das hipóteses, apenas 10 por cento humano", diz Bassler. Nossas células são superadas em número por bactérias. (Richard Schulman)
