Mario del Rosario e Raquel Portela vencem a 6.ª Ed. do ECRA
Oeiras, 19th August 2025
O Staphylococcus aureus é uma das mais relevantes bactérias responsáveis por doenças infeciosas em todo o mundo, estando associada a elevadas taxas de morbilidade e mortalidade. Com o objetivo de compreender melhor como esta bactéria afeta as nossas células, os investigadores do ITQB NOVA, Raquel Portela e Mario del Rosario, estão a desenvolver uma nova ferramenta baseada em inteligência artificial que torna possível observar o processo de infeção à medida que este acontece.
Esta bactéria, Staphylococcus aureus, pode apresentar elevada resistência a antibióticos, o que significa que os tratamentos convencionais têm menor probabilidade de resultar. Isto leva a internamentos hospitalares mais longos, maiores custos e riscos acrescidos para pacientes vulneráveis. Segundo Raquel, “com o aumento global da resistência aos antibióticos, é mais urgente do que nunca compreender como esta bactéria atua. Para além da resistência, hoje sabe-se que também consegue sobreviver dentro e fora das nossas células, tornando as infeções persistentes e ainda mais difíceis de tratar”.
No entanto, o estudo destas bactérias apresenta desafios inerentes, já que os métodos tradicionais de análise da infeção podem também danificar as células, dificultando a distinção entre os danos causados pela infeção e os provocados pelo equipamento laboratorial. Para ultrapassar esta dificuldade, Raquel e Mario estão a desenvolver uma nova ferramenta baseada em IA, chamada InfectoFiTT, que permitirá observar em tempo real os efeitos nocivos de bactérias como o Staphylococcus aureus nas nossas células.
Usar microscópios de fluorescência poderosos é essencial para os investigadores estudarem as células e as infeções conforme ocorrem, no entanto, podem, por vezes, danificar as células. O InfectoFiTT permite aos cientistas distinguir os danos causados pela infeção.
“Recorrendo a técnicas avançadas de imagem em tempo real e inteligência artificial, o InfectoFiTT monitoriza de forma precisa as alterações provocadas pela infeção, com perturbações mínimas”, explica Mario. “Esta tecnologia vai ajudar-nos a compreender melhor as táticas que as bactérias utilizam para infetar, sobreviver e escapar aos tratamentos, tratando-se de conhecimento essencial para o desenvolvimento da próxima geração de antibióticos e para melhorar os cuidados aos doentes”, acrescenta.
O InfectoFiTT ajudará a testar novos antibióticos, a compreender como as infeções progridem e até a personalizar tratamentos para cada paciente. Os resultados desta investigação podem fornecer aos hospitais informação útil para controlar infeções, protegendo os pacientes e reduzindo custos. Finalmente, podem ainda contribuir para a investigação em saúde de forma mais ampla, permitindo estender o estudo a outros patógenos ou reduzir a necessidade de testes em animais. Contudo, persistem desafios importantes, já que a microscopia de células vivas é muito complexa e é necessário garantir a precisão dos dados em diferentes tipos celulares.
Este projeto não teria sido possível sem a estreita colaboração entre laboratórios e investigadores. Segundo ambos, o sucesso resultou da fusão de conhecimentos complementares: o saber de Raquel em infeção bacteriana e a experiência de Mário em microscopia e análise de imagem. Além disso, Raquel chama a atenção para a importância do ambiente dinâmico do ITQB NOVA: “A experiência interdisciplinar, a infraestrutura de ponta e a forte cultura de inovação do Instituto criaram o cenário ideal para o projeto. A atmosfera colaborativa, o acesso a tecnologia avançada e o apoio institucional - do qual o financiamento do prémio ECRA atribuído ao InfectoFiTT é exemplo - são todos elementos essenciais para o sucesso do projeto.”
O Mario é biólogo celular do Equador, que iniciou a sua carreira como biólogo marinho, prosseguindo depois com um mestrado e doutoramento na Universidade de Glasgow, onde se especializou em interações hospedeiro-patógeno e em técnicas de imagem em células vivas. Atualmente, é investigador pós-doutorado no Laboratório de Biologia e Óptica Orientada por IA, no ITQB NOVA, onde trabalha na interseção entre imagem, IA e biologia de infeções. Tem um forte compromisso com a equidade regional na ciência e está a organizar um workshop na América Latina com o objetivo de democratizar o acesso à tecnologia de microscopia e também orienta estudantes equatorianos. Participa ativamente em iniciativas de comunicação de ciência, procurando tornar a investigação mais acessível a um público alargado. Fora do laboratório, Mario é fã de filmes de terror e entusiasta de filosofia, gostando de refletir sobre tudo - de preferência com café e um gato por perto.
A Raquel é microbióloga molecular, especializada em Staphylococcus aureus, tema que estudou no doutoramento após concluir um mestrado dedicado à epidemiologia bacteriana. Atualmente, é investigadora no Laboratório de Biologia da Infeção Microbiana Intracelular, no ITQB NOVA, onde se dedica ao estudo do S. aureus no contexto da infeção intracelular. Interessa-se particularmente pelo comportamento da bactéria dentro da célula, com especial foco nos mecanismos moleculares subjacentes à persistência, na resposta do sistema imunitário à infeção e na interferência dos antibióticos neste processo. Raquel está também a implementar um sistema de “pulmão-em-chip” para estudar infeções pulmonares num ambiente mais complexo e fisiologicamente relevante. Fora do laboratório, Raquel é uma leitora ávida, amante de cinema e, no verão, gosta de passar tempo na praia.
O ECRA (Early Career Research Award) distingue e financia projetos de investigação colaborativa e inovadora, que se situam na fronteira entre duas áreas científicas. Atualmente na sua 6.ª edição, o ECRA é uma iniciativa da Associação de Pós-Docs do ITQB NOVA e iBET, em parceria com a Câmara Municipal de Oeiras, e conta com o patrocínio da Sarstedt.
Mario del Rosario and Raquel Portela are the winners of the ECRA 6th Edition
The researchers were awarded the Early Career Research Award (ECRA) at ITQB NOVA Day (July 4), for the development of a new AI-powered tool to detect the consequences to our cells during infections in real time.
Staphylococcus aureus is one of the most notorious bacteria responsible for infectious diseases around the world, with high rates of morbidity and mortality. To better understand how it affects our cells, ITQB NOVA researchers Raquel Portela and Mario del Rosario are developing a new AI-powered tool that makes it possible to observe the infection process as it happens.
This bacterium, Staphylococcus aureus, can be highly resistant to antibiotics, meaning standard treatments are less likely to work. This leads to longer hospital stays, greater costs, and increased risks for vulnerable patients. Raquel highlights that “with the global rise in antibiotic resistance, understanding how this bacterium operates is more urgent than ever. Besides resistance, it is nowadays known that it can also survive both outside and inside our cells, making infections persistent and even more difficult to treat”.
However, studying these bacteria comes with its own challenges, because traditional methods of studying the infection may also harm the cells, making it hard to distinguish whether the damage stems from the infection or from the lab equipment. To overcome this challenge, Raquel and Mario are developing a new AI-powered tool, named InfectoFiTT, that will allow researchers to observe in real time the harmful effects of bacteria like Staphylococcus aureus in our cells.
Using powerful fluorescence microscopes is essential for researchers to study cells and infections as they happen, but it can sometimes damage the cells. InfectoFiTT will help scientists tell apart changes caused by the infection.
“By using advanced live imaging of the cells and artificial intelligence, InfectoFiTT will precisely monitor the changes caused by the infection, with minimal disruption”, explains Mario. “This technology will help us better understand the tactics bacteria use to infect, survive, and evade treatments, which is essential knowledge for developing next-generation antibiotics and improving patient care”, he adds.
InfectoFiTT will aid in testing new antibiotics, help understand how infections progress and even contribute to tailor treatments for each patient. The insights gained from this research may provide hospitals with information to control infections, protecting patients and reducing costs. Finally, it can help health research in general, by extending the study to other pathogens, or reducing animal testing. Nevertheless, there are still key challenges to overcome, as live-cell imaging is very complex and the researchers need to ensure data accuracy across different types of cells.
This project would not have been possible without close collaboration between the labs and the researchers. According to both, the success came from the fusion of complementary expertise, namely, Raquel’s knowledge of bacterial infection and Mario’s microscopy and image analysis know-how. Moreover, Raquel draws attention to the importance of the dynamic environment of ITQB NOVA: “The interdisciplinary expertise, cutting-edge infrastructure, and strong culture of innovation of the Institute set up the ideal scenario for the project. The collaborative atmosphere, access to advanced technology, and institutional support, of which the funding of this ECRA prize awarded to InfectoFiTT is an example, are all essential to the project’s success.”
Mario is a cell biologist from Ecuador who began his career as a marine biologist, followed by a Masters and PhD at the University of Glasgow, where he specialized in host-pathogen interactions and live-cell imaging. He is a postdoc at the AI-driven Optical Biology Lab, at ITQB NOVA, working at the intersection of imaging, AI and infection biology. He is strongly committed to equity across regions in science and he is organizing a workshop in Latin America aimed at democratising microscopy technology and mentoring Ecuadorian students. He actively engages in science outreach to make research more accessible to a wider audience. Outside the lab, Mario is a horror movie fan and philosophy enthusiast who overthinks everything, ideally with coffee and a cat nearby.
Raquel is a molecular microbiologist, with expertise in Staphylococcus aureus, which she studied during her PhD after completing a Master’s dedicated to bacterial epidemiology. Currently, she is a researcher at the Intracellular Microbial Infection Biology Lab at ITQB, dedicated to studying S. aureus in the context of intracellular infection. She is particularly interested in the behaviour of the bacteria inside the cell, with a keen focus on the molecular mechanisms underlying persistence, how the immune system responds to the infection, and the interference of antibiotics in this interplay. Raquel is also implementing a lung-on-chip system to study pulmonary infections in a more complex and physiologically relevant environment.Outside the lab, Raquel is an avid reader, cinema lover and, during the summer, she enjoys spending time at the beach.
ECRA (Early Career Research Award) distinguishes and funds collaborative and innovative research projects, featuring frontier research between two research areas. Now in its 6th edition, ECRA is an ITQB NOVA and iBET Postdoc Association initiative, in partnership with Oeiras Municipality, and sponsored by Sarstedt.
