Sobreposições quânticas, arquitetura eletromagnética e os riscos ocultos da reformulação do mRNA
Um novo artigo, intitulado “Ambientes Estruturados Impulsionados pela Eletronegatividade em DNA e RNA: Acoplamento Vibrônico, Sobreposições Quânticas e Dinâmica de Ácidos Nucleicos — Uma Perspectiva“, acaba de ser publicado na revista Quantum Reports. Ele oferece uma ponte conceitual entre a eletrostática/química clássica e a biologia quântica no contexto do DNA e do RNA. O artigo foi escrito por Daniel Santiago.
Propõe-se que o acoplamento vibrônico (a interação entre os graus de liberdade vibracionais e eletrônicos) seja uma consequência natural do ambiente estruturado, impulsionado pela eletronegatividade, no DNA e no RNA. Esse ambiente é baseado na estrutura e nos componentes do DNA (e do RNA) (esqueleto e ácidos nucleicos) e na forma como eles cooperam e interagem.
O autor propõe que isso pode viabilizar interações vibrônicas de curta duração que produzem efeitos modestos de “sobreposição quântica”, mantendo-se compatíveis com a rápida decoerência em condições biológicas.
A decoerência é o grande problema dos sistemas quânticos: ocorre quando um estado quântico perde sua delicada coerência devido a interações com o mundo exterior caótico — calor, ruído, partículas dispersas, etc.
O artigo explora a sensibilidade do DNA e do RNA a pequenas alterações e potenciais efeitos quânticos: altere até mesmo um único elemento em um sistema altamente ordenado e você poderá alterar todo o sistema. Podem até existir bifurcações em ação — pontos em que mesmo uma pequena mudança em um único parâmetro pode levar o sistema a um comportamento ou estado completamente novo.
Se os efeitos quânticos emergem da estrutura do DNA e/ou do RNA, então podem estar proporcionando melhorias sutis (aumento da estabilidade, correção de erros, transferência de energia, reações cronometradas ou coerência na célula) para que funcionem de forma mais confiável do que uma molécula puramente clássica permitiria.
Um pouco de contexto.
Escala de eletronegatividade (EN) de Linus Pauling
A Escala de Eletronegatividade de Pauling (escala EN de Pauling) é uma maneira simples de medir a força com que um átomo atrai elétrons quando forma uma ligação química com outro átomo. Quanto maior o valor da EN de Pauling, mais forte é a atração do átomo pelos elétrons compartilhados.
Conforme a Tabela 1 do artigo, o oxigênio apresenta o valor mais alto, de 3,44. Isso significa que um átomo de oxigênio possui uma forte atração por elétrons em uma ligação química. Assim, quando o oxigênio está ligado a outro átomo, ele atrai os elétrons compartilhados com mais força para si. Por exemplo, em uma ligação oxigênio-nitrogênio (O-N), essa atração é perceptível (com uma diferença de 0,40), mas em uma ligação oxigênio-fósforo (O-P), a atração é significativamente mais forte (com uma diferença de 1,25) porque o fósforo possui uma eletronegatividade muito menor (2,19).
A estrutura principal do DNA — o arcabouço estrutural dos ácidos nucleicos — consiste em grupos alternados de açúcar e fosfato (PO₄³⁻) ligados entre si (Figura 2). Devido à alta eletronegatividade dos átomos de oxigênio tanto nos grupos fosfato (esferas douradas) quanto nos anéis de açúcar (pentágonos cinza), há uma forte atração de elétrons em direção a esses átomos de oxigênio. É por isso que a estrutura principal de fosfato no DNA e no RNA possui uma forte carga negativa: os átomos de oxigênio atraem fortemente a densidade eletrônica para longe do fósforo.
A estrutura principal do DNA apresenta uma forte carga negativa em pH fisiológico, pois cada grupo fosfato está desprotonado. Em contraste, as nucleobases (A, T, C e G) não possuem uma carga forte no geral. Sua mistura de átomos de nitrogênio, oxigênio e carbono cria regiões localizadas com cargas parcialmente positivas e parcialmente negativas, produzindo padrões eletrostáticos sutis (específicos da sequência).
A estrutura de dupla hélice do DNA se forma espontaneamente quando esses elementos são reunidos. As duas cadeias principais de açúcar-fosfato se entrelaçam em uma espiral dextrógira, mantidas unidas pelos pares de bases complementares.
NB: A adenina (A) emparelha-se com a timina (T), e a guanina (G) emparelha-se com a citosina (C), como todos sabem. Veja Watson-Crick.
Nota sobre a forma do DNA: Se você imaginar o DNA como uma escada torcida, os pares de bases atuam como os degraus, enquanto as duas cadeias principais formam as laterais. Quando as laterais da escada se torcem uma em torno da outra (girando para a direita), elas criam sulcos maiores e menores alternados (Figura 3 – recomendo fortemente a leitura deste artigo da American Scientist, onde encontrei este desenho). São nesses pontos que os corantes intercalantes se encaixam entre os pares de bases quando métodos baseados em fluorescência (como fluorometria e qPCR) são usados para detectar e quantificar o DNA.
Como o autor do artigo da Quantum Reports afirma elegantemente: “a cadeia principal atua como um guia eletrostático independente da sequência, enquanto as bases contribuem com as pistas informacionais dependentes da sequência”.
Para mim, isso é bastante poético. Todos esses componentes vitais — alguns estáveis e estruturais, outros variáveis e expressivos — harmonizam-se nesse ambiente eletrônico dinâmico para criar um belo equilíbrio entre constância e mutabilidade… e a própria vida.
Chegou a hora de uma das minhas famosas analogias com bares – só que desta vez, o bar é uma festa na natureza em uma floresta de eucaliptos.
Um grupo de amigos decide tomar cogumelos alucinógenos. Como são um grupo responsável, sempre designam um “motorista” — o chamado “ponto de referência” (sabe, aquele que mantém os pés no chão para evitar que o grupo se “desconecte” — ou seja, eu) — para ser o responsável. O ponto de referência serve como uma âncora ou um porto seguro enquanto todos os outros se entregam à alegria e ao absurdo da experiência.
No DNA, a estrutura de açúcar-fosfato é como uma rocha: estável (não sob efeito de cogumelos), consistente (não sob efeito de cogumelos) , com carga negativa (desprotonada em pH fisiológico , como você estaria). Essa rocha mantém o grupo unido de forma segura e firme, garantindo que as coisas não saiam do controle. Seus amigos são as nucleobases. Vamos chamá-las de Alan (A), Tim (T), Carl (C) e George (G). Elas estão totalmente sintonizadas com o ambiente, umas com as outras e com a rocha. Sentem tudo — desde sutis alterações eletrostáticas até explosões criativas — e, ao fazer isso, tornam toda a experiência dinâmica, rica e adaptável.
Assim, a rocha mantém tudo firme e estável, servindo como guia, enquanto Alan, Tim, Carl e George se soltam e dão as dicas.
De volta à realidade, opa, lá se foi a gravidade…
As nucleobases são ligadas por meio de ligações N-glicosídicas (ligação covalente que conecta uma base nitrogenada ao carbono C1′ da porção de açúcar).
Essa ligação induz alterações locais na densidade eletrônica e perturbações eletrostáticas específicas da sequência, que se sobrepõem à estrutura principal. A natureza específica da sequência dessas perturbações é crucial, pois cada base (A, U/T, G, C) produz sua própria assinatura eletrostática característica.
No artigo, o autor dá um salto conceitual: ele define esse sistema dual como uma arquitetura de “campo de reconhecimento ajustável”, onde a cadeia principal serve como a trilha estável e independente da sequência, e as bases atuam como sinais finamente ajustados e dependentes da sequência que orientam o reconhecimento molecular.
Em termos de festa na floresta, Alan, Tim, Carl e George trazem cada um sua própria frequência, vibração e estilo de dança únicos para a experiência, ajustando sutilmente a atmosfera eletrostática em torno da rocha constante para realmente tornar a experiência o que ela é.
Sobreposições quânticas, acoplamento vibrônico e amplificação anisotrópica
E agora vem a parte realmente divertida. Como se você já não estivesse se divertindo o suficiente, né?
O autor sugere que o ambiente eletrostático criado pela cadeia principal e pelas nucleobases pode promover acoplamento vibrônico de curto prazo e efeitos modestos de “sobreposição quântica” com características dependentes da direção (anisotrópicas). (Essas características podem amplificar pequenas modificações (como a N1-metilpseudouridina (N1-Ψ) no mRNA). Lembra daquele cara? Voltarei a falar dele.)
Vamos voltar à nossa festa na natureza.
Nosso grupo de amigos está se divertindo muito no meio da floresta de eucaliptos. A energia do submundo ressoa pela noite. A rocha vibra, curtindo seu próprio ritmo. Seus amigos Alan, Tim, Carl e George estão completamente alucinados. Eles se sacodem, dançam e trocam faíscas energéticas graças ao acoplamento vibrônico. Seus estados vibracionais e eletrônicos estão profundamente entrelaçados, influenciando-se mutuamente em escalas de tempo muito curtas (de femtosegundos a picossegundos), enquanto estão firmemente conectados à rocha. É durante essa curtíssima escala de tempo que as “sobreposições” quânticas podem estar ocorrendo e, se estiverem, essas influências podem ser a razão pela qual a experiência se desenrola da maneira que se desenrola.
Pense em flexibilidade, ou plasticidade, em relação às vibrações.
Você pode imaginar as sobreposições quânticas como instantâneos com dupla exposição, onde a “realidade” ganha um pequeno “brilho quântico” (onde a onda vibracional e a onda eletrônica coexistem brevemente). A experiência pode, momentaneamente, alternar entre estados eletrônicos devido às vibrações. E como a própria floresta possui uma orientação direcional irregular (uma paisagem anisotrópica), a amplificação anisotrópica pode entrar em ação. Até mesmo pequenas alterações (veja: metil mágico) no ambiente — como um dos amigos colhendo uma flor (ou um grupo metil no mRNA) — podem gerar efeitos surpreendentemente grandes.
Voltando ao DNA/RNA, quando uma vibração move os átomos, ela altera ligeiramente o campo elétrico local e a distribuição eletrônica simultaneamente. Na física clássica, diríamos que a vibração ocorre e, em seguida, os elétrons se ajustam. Causa e efeito. Em termos quânticos, durante esse intervalo ultracurto, o sistema entra em um estado misto (estado vibrônico) onde a vibração e a configuração eletrônica estão fortemente acopladas (entrelaçadas?): elas não são mais totalmente separáveis. Esse estado misto é a “sobreposição quântica”.
Em outras palavras, o movimento vibracional dos átomos e o comportamento eletrônico (como os elétrons estão distribuídos + a capacidade de resposta da nuvem eletrônica) deixam de agir independentemente e passam a influenciar-se mutuamente de uma forma não clássica.
Em última análise, devido à estrutura e às regras inerentes que definem tanto a rocha quanto o grupo de base em seu ambiente (e ao fato de interagirem), criam a experiência perfeitamente equilibrada – incrivelmente expressiva, porém estável.
E assim é com o DNA: a estrutura principal e as nucleobases trabalham em harmonia para produzir uma molécula belamente funcional com sutis sobreposições quânticas emergentes.
Pensamento paralelo: Se ao menos pudéssemos ser como nossos amigos dos ácidos nucleicos, né? Sistemas eletromagnéticos finamente ajustados — onde os padrões clássicos de eletronegatividade se conectam naturalmente à biologia quântica. Talvez assim pudéssemos nos entender melhor e compreender os efeitos reais das terapias experimentais de “próxima geração”.
Diferenças entre DNA e RNA
O autor escreve:
No DNA, a ausência do grupo 2′-OH restringe a flexibilidade da cadeia principal, favorecendo a hélice estendida na forma B e promovendo uma coerência direcional mais uniforme. No RNA, a presença do 2′-OH introduz uma característica polar que altera a densidade eletrônica local, modifica as camadas de hidratação e direciona a hélice para a forma A, mais compacta. Embora cada fosfato apresente aproximadamente a mesma carga -1 em ambas as moléculas, essas diferenças baseadas no açúcar modulam sutilmente o funcionamento da cadeia principal como um sistema eletrostático direcional.
O autor propõe que esses efeitos sutis influenciados pela mecânica quântica, amplificados pela natureza anisotrópica inerente à molécula, ajudam a explicar as principais diferenças entre o DNA e o RNA. O DNA depende predominantemente do pareamento de bases Watson-Crick padrão para formar uma dupla hélice estável e bem definida, com alta uniformidade estrutural.
O RNA, no entanto, faz uso extensivo de pares de bases não canônicos (como os pares G:U oscilantes, de Hoogsteen e pares cisalhados (ligações deslocadas)), que compreendem cerca de um terço de todos os pares de bases em estruturas funcionais de RNA. Esses pareamentos alternativos permitem maior flexibilidade conformacional, dobramento tridimensional complexo, alças, junções e capacidades catalíticas, tornando o RNA mais dinâmico, porém menos estável que o DNA.
Esse mesmo ambiente eletrostático estruturado também explica os resultados funcionais de modificações como a N1-metilpseudouridina no mRNA (vacinas contra COVID-19 da Pfizer e da Moderna), onde até mesmo pequenas alterações químicas (~14 Da) podem produzir efeitos desproporcionais na estabilidade, processividade ribossômica e fidelidade da tradução, dependendo da tendência direcional da paisagem anisotrópica subjacente.
Em outras palavras, não é tão simples quanto o truque premiado com o Nobel de driblar a detecção do sistema imunológico inato. A introdução de N1-metilpseudouridina no mRNA altera as preferências de pareamento de bases, as interações de empilhamento e a flexibilidade conformacional em comparação com a uridina não modificada.
De acordo com a hipótese deste novo artigo, essas bases modificadas também podem alterar os padrões de acoplamento vibrônico ou criar sobreposições quânticas atípicas, interferindo potencialmente no dobramento normal do RNA, no pareamento de bases não canônico ou nas interações com proteínas de ligação ao RNA. Ao longo do tempo, a exposição repetida a bases modificadas em tecidos saudáveis poderia, portanto, promover estresse proteotóxico, perfis de expressão gênica alterados ou sinalização inflamatória de baixo grau, à medida que os sistemas de controle de qualidade da célula lutam para se adaptar a essas moléculas artificialmente “ajustadas”. E quem sabe o que mais?
Vamos voltar para a floresta.
Nossa festa está rolando. A música está bombando. Vibrações e eletrônicos → check.
Agora imagine que alguém comece a distribuir guarda-chuvas porque pode chover. De repente, toda a atmosfera muda. Ninguém consegue dançar tão livremente com um guarda-chuva na mão! A magia espontânea da noite fica… abafada. Ha ha ha. Os guarda-chuvas são as modificações da N1-metilpseudouridina.
Os laureados com o Prêmio Nobel, em toda a sua benevolência, acharam que distribuir guarda-chuvas seria uma ideia genial para manter os dançarinos sob o efeito de alucinógenos secos caso chovesse, mas como nunca tinham experimentado alucinógenos em uma festa psicodélica antes, não entenderam que os guarda-chuvas iriam acabar com a vibe.
Às vezes, os resultados biológicos não são tão simples quanto os esquemas ilustrados nos sites da Pfizer.
Aliás, alguns de nós gostamos da chuva.
Considerações finais
Adorei este artigo. Na minha opinião, o autor descobriu algo profundo. O conceito de ambientes eletromagnéticos estruturados e sutis “sobreposições quânticas” deveria ser explorado mais a fundo pelos especialistas da área científica — não apenas por razões de ciência básica, mas também para compelir a comunidade científica a refletir antes de agir quando se trata de “terapias”.
Ainda sabemos muito pouco sobre nós mesmos e sobre as complexidades dos mundos intracelulares que habitamos; até mesmo os fundamentos do DNA e do RNA continuam a surpreender, e tenho 100% de certeza de que as surpresas ainda nem começaram a se revelar. Este artigo deve lembrar a todos os biólogos, químicos e físicos que trabalham em “terapias de próxima geração” uma verdade simples e crucial: a humildade não é opcional.
Na minha opinião, não deveríamos mexer com a biologia de forma alguma, como parte de mantermos a humildade, especialmente considerando que somos bastante cegos para o panorama geral do que somos como seres vivos.
Isso é apenas o começo…
Fonte: https://jessicar.substack.com/p/when-dna-and-rna-trip