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BRASCON Spotlight – Interviewing Carolina M. Catarino

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English version: (Veja a versão traduzida no final do post)

We interviewed Carolina M. Catarino, a Brazilian Ph.D. Student who won the Lush Prize 2017. The Lush Prize an International Prize that awards outstanding research on animal testing alternatives in laboratories. She developed a skin model in the laboratory using 3D bioprinting replacing animal-derived components with non-animal alternatives.
At age of 28, Carolina is currently the only Brazilian in her Department at Rensselaer Polytechnic Institute (Troy, NY, USA).

What was your university in Brazil and your current Institution now?
I did my undergrad at the Federal University of Paraná – Engineer of Bioprocess and Biotechnology. Then I moved to São Paulo to do my masters at University of São Paulo (USP) at the Skin Biology group at Dr. Silvya Stuchi Lab. In 2015, I moved to the United States to do my full Ph.D. at the Rensselaer Polytechnique Institute, with support from the Science Without Borders scholarship program.

How long ago you did you leave Brazil?
I came to the United States in August 2015 and I will stay here until the end of my PhD in 2019.

Why have you decided to move from Brazil to your current country? Did your family or friends move with you?
When I finished my masters in Brazil I wanted to achieve the next step in my career and I wanted to learn new technologies that were currently not being used in Brazil. I came by myself, left family, boyfriend, and friends in Brazil.

What helped me get my position was the fact that I already knew my advisor from a conference I went during my Masters.”

Can you briefly explain your research and why it is important?
Typically, the in vitro skin models employ materials that are derived from animals along with human skin cells: fibroblasts and keratinocytes. A key limitation of these models is that they still fail in recapitulating the cellular and microenvironmental complexity, such as the presence of vasculature, multiple cell types and structures like hair follicles, sebaceous and sweat glands, that are representative of human physiology. My research has been focusing on increasing the complexity of reconstructed skin models through the (i) substitution and diversification of non-animal derived scaffold proteins, (ii) inclusion of other cells types (e.g. melanocytes) and (iii) adnexal structures (e.g., hair follicle) using 3D bioprinting. This technology allows the precise placement of matrix components and cells at appropriate locations within the 3D skin matrix, which cannot be achieved by traditional methods for in vitro skin reconstruction. With these modifications, we will be able to generate skin models that are physiologically more similar to the human skin. Potentially, these features will help improve the quality and range of tests that can be performed using in vitro models instead of animal models.

You won the Lush Award 2017 for your research about alternative approaches to animal testing. What is your opinion about Brazil’s research on this topic compared to other countries?
There are several groups in Brazil working in similar areas for the development of alternative methods to animal models. For example, Dr. Silvya Stuchi’s Lab, where I did my masters in Brazil, has been working on the development of skin models for more than 10 years. Also, the cosmetic industry in Brazil, for example, Boticário and L’Óreal, is already employing these alternatives methods for testing their products. Nonetheless, we are behind other places, like the European Union, where regulation has already been put in place not only to prohibit animal testing but also to prohibit the commercialization of products that have been tested in animals. However, I believe that this scenario is changing very fast, and I foresee that in the next few years Brazil will also be using only alternatives methods for cosmetic testing.

Carolina M. Catarino, vencedora do Lush Prize 2017
Carolina M. Catarino, vencedora do Lush Prize 2017

What is your suggestion to other Brazilians who want to stand out in their field? In your opinion, how much of it is hard work, luck, self-discipline, mentor/lab choice, other factors…?
I don’t believe that there is a formula for success. But for me, becoming who I am and getting where I am now involved with hard work, a lot of sacrifices and making smart choices. I have always worked to achieve my dreams. Sometimes it involved studying on the weekends instead of going to a party or going to the lab on a Sunday to do experiments that couldn’t wait. If you don’t work hard, certainly the recognition is not going to come. Beyond being willing to work for your dreams you need to be willing to sacrifice some things. During my career, I moved a few times, and I have spent a lot of time away from my family, friends, and boyfriend. You are going to miss some things from your old life, and in this moments, you need to be strong to remember why these sacrifices are worth it. The third aspect that has been helping me is making smart choices. So, it is important to choose a good advisor, to seek collaborations, to learn beyond what you think you need in the moment and see beyond the short term of your project. Regarding this last point, if you want to have success, you need to visualize how your project is going to be applied, where you will be able to work, where the knowledge you developed is going to take you. And of course, sometimes you need to be in the right place at the right moment.

“If you can (do research abroad), do it! Moving abroad is an amazing experience that changes you forever”

Based on your history and experience as an international graduate student, what would you say were very important steps for you to get where you are today?
To apply for a Ph.D. position at an American University, it is important to have a good academic history, to write a strong motivation letter and to get good recommendation letters. Beyond these basic steps, what helped me get my position was the fact that I already knew my advisor from a conference I went during my masters. My recommendation is to seek opportunities to get to know the advisor you want to work for before applying. But all of that might be useless if you don’t reach the language requirements. For most of the Universities you need to take the TOEFL and the GRE exams and if you don’t get the minimum score required, your application might not even be considered.

Do you have plans to move back to Brazil and continue your research there or to collaborate with Brazilian institutions/researchers?
Since I have the scholarship from the Science without Borders program I must return to Brazil when I finish my Ph.D. At this point, I am keeping all doors opens, either to get a position in the industry or to follow an academic career. In either case, I would love to be able to continue my research on the development of new reconstructed skin model using 3D-bioprinting.

Last question – If someone is reading this right now in Brazil and is willing to move abroad to pursue an academic career in a foreign country, what advice would you give to that young scientist?
If you can, do it! Moving abroad is an amazing experience that changes you forever. You will learn a lot about yourself, about being independent, solving problems, and so much more. You will have an opportunity to improve the language, do research in a completely different culture and very probably have access to technologies that are not widely spread in Brazil. This choice will most certainly give you a head start in your career and open new doors.


 Thank you for sharing your story, Carolina!


Versão traduzida para português:

Nós entrevistamos Carolina M. Catarino, uma aluna de doutorado brasileira que ganhou o Prêmio Lush 2017. O Prêmio Lush é um Prêmio Internacional que premia pesquisas sobre alternativas a testes em animais em laboratórios. Ela desenvolveu um modelo de pele no laboratório usando impressão 3D, substituindo componentes derivados de animais por alternativas não-animais.
Aos 28 anos, Carolina estuda no Rensselaer Polytechnic Institute (Troy, NY, EUA), onde é a única brasileira em seu Departamento.

Qual foi sua universidade no Brasil e qual sua atual Instituição agora?
Eu fiz minha graduação na Universidade Federal do Paraná – Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia. Então, me mudei para São Paulo para fazer meus mestrado na Universidade de São Paulo (USP) no grupo de biologia de pele da Dra. Silvya Stuchi. Em 2015, mudei para os Estados Unidos para fazer meu doutorado no Rensselaer Polytechnique Institute, com o apoio do programa de bolsas de estudos Ciência sem Fronteiras.

Há quanto tempo você deixou o Brasil?
Eu vim para os Estados Unidos em agosto de 2015 e vou ficar aqui até o final do meu doutorado em 2019.

Por que você decidiu se mudar do Brasil para o seu país atual? Sua família ou amigos se mudaram com você?
Quando terminei meu mestrado no Brasil, queria alcançar o próximo passo na minha carreira e queria aprender novas tecnologias que atualmente não estavam sendo usadas no Brasil. Eu vim sozinha, deixei minha família, o namorado e os amigos no Brasil.

Você pode explicar brevemente sua pesquisa e por que é importante?
Tipicamente, os modelos de pele in vitro empregam materiais derivados de animais juntamente com células de pele humana: fibroblastos e queratinócitos. Uma limitação chave desses modelos é que eles ainda falham na reconstrução da complexidade da pele, como a presença de vasculatura, múltiplos tipos de células e estruturas como folículos capilares, glândulas sebáceas e sudoríparas, que são representativas da fisiologia humana. A minha pesquisa centrou-se no aumento da complexidade dos modelos de pele reconstruída em laboratório, através da (i) substituição e diversificação de proteínas não derivadas de animais, (ii) inclusão de outros tipos de células (por exemplo, melanócitos) e (iii) estruturas (por exemplo, folículo piloso) usando bio-impressão em 3D. Esta tecnologia permite a colocação precisa de componentes e células da pele em locais apropriados dentro da matriz de pele 3D, que não pode ser alcançada por métodos tradicionais para reconstrução de pele in vitro. Com essas modificações, poderemos gerar modelos de pele fisiologicamente mais parecidos com a pele humana, em laboratório. Potencialmente, esses recursos ajudarão a melhorar a qualidade e a gama de testes que podem ser realizados usando modelos in vitro ao invés de modelos animais.

“O que me ajudou a obter minha posição foi o fato de eu já conhecer meu orientador de uma conferência que eu participei”

Você ganhou o Lush Award 2017 pela sua pesquisa sobre abordagens alternativas para testes em animais. Qual é a sua opinião sobre a pesquisa do Brasil sobre esse tema em comparação com outros países?
Existem vários grupos no Brasil que trabalham em áreas similares para o desenvolvimento de métodos alternativos para modelos animais. Por exemplo, o Laboratório da Dra. Silvya Stuchi, onde fiz meu mestrado no Brasil, vem trabalhando no desenvolvimento de modelos de pele há mais de 10 anos. Além disso, a indústria de cosméticos no Brasil, por exemplo, Boticário e L’Óreal, já está empregando esses métodos alternativos para testar seus produtos. No entanto, estamos atrás de outros lugares, como a União Européia, onde a regulamentação já foi implementada não só para proibir o teste em animais, mas também para proibir a comercialização de produtos testados em animais. No entanto, acredito que este cenário está mudando muito rápido e prevejo que, nos próximos anos, o Brasil também usará métodos alternativos de testes cosméticos.

Carolina M. Catarino, vencedora do Lush Prize 2017
Carolina M. Catarino, vencedora do Lush Prize 2017

Qual é a sua sugestão para outros brasileiros que querem se destacar em seu campo? Na sua opinião, quanto disso é trabalho duro, sorte, auto disciplina, escolha de mentor / laboratório, outros fatores …?
Não acredito que exista uma fórmula para o sucesso. Mas para mim, tornar-me quem sou e chegar onde agora estou envolveu trabalho duro, muitos sacrifícios e fazer escolhas inteligentes. Sempre trabalhei para alcançar meus sonhos. Às vezes, envolveu estudar nos fins de semana em vez de ir a uma festa, ou ir ao laboratório ao domingo para fazer experimentos que não podiam esperar. Se você não trabalha duro, certamente o reconhecimento não virá. Além de estar disposto a trabalhar pelos seus sonhos, você precisa estar disposto a sacrificar algumas coisas. Durante a minha carreira, mudei algumas vezes, e passei muito tempo longe da minha família, amigos e namorado. Você vai perder algumas coisas da sua vida antiga e, neste momento, você precisa ser forte para lembrar por que esses sacrifícios valem a pena. O terceiro aspecto que vem me ajudando é fazer escolhas inteligentes. Portanto, é importante escolher um bom orientador, procurar colaborações, aprender além do que você acha que precisa no momento e ver além do curto prazo de seu projeto. Quanto a este último ponto, se você quer ter sucesso, você precisa visualizar como seu projeto será aplicado, onde você poderá trabalhar, onde o conhecimento que você desenvolveu irá levá-lo. E, é claro, às vezes você precisa estar no lugar certo no momento certo.

Com base na sua história e experiência como estudante de pós-graduação internacional, o que você diria foram passos muito importantes para você chegar onde está hoje?
Para se candidatar a uma posição de doutorado em uma universidade americana, é importante ter um bom histórico acadêmico, escrever uma carta de motivação forte e obter boas cartas de recomendação. Além desses passos básicos, o que me ajudou a obter minha posição foi o fato de eu já conhecer meu orientador de uma conferência que eu participei durante meu mestrado. Minha recomendação é buscar oportunidades para conhecer o orientador com o qual deseja trabalhar antes de aplicar. Mas tudo isso pode ser inútil se você não atingir os requisitos de idioma. Para a maioria das universidades, você precisa fazer o TOEFL e os exames do GRE e, se você não conseguir a nota mínima exigida, sua inscrição pode não ser nem considerada.

“Se você tiver a oportunidade (de fazer pós-graduação no exterior), faça! Mudar-se para o exterior é uma experiência incrível que o altera para sempre.”

Você tem planos para voltar para o Brasil e continuar sua pesquisa lá ou para colaborar com instituições / pesquisadores brasileiros?
Como tenho a bolsa do programa Ciência sem Fronteiras, devo retornar ao Brasil quando terminar o meu doutorado. Neste ponto, mantenho todas as portas abertas, seja para obter uma posição na indústria ou para seguir uma carreira acadêmica. Em ambos os casos, eu adoraria poder continuar minha pesquisa sobre o desenvolvimento de um novo modelo de pele reconstruída usando bio-impressão em 3D.

Última pergunta – Se alguém está lendo isso agora no Brasil e está disposto a se mudar para o exterior para seguir uma carreira acadêmica em um país estrangeiro, que conselho você daria a esse jovem cientista?
Se você tiver a oportunidade, faça! Mudar-se para o exterior é uma experiência incrível que o altera para sempre. Você aprenderá muito sobre você, sobre ser independente, resolver problemas e muito mais. Você terá a oportunidade de melhorar o seu idioma estrangeiro, pesquisar em uma cultura completamente diferente e provavelmente ter acesso a tecnologias que não estão amplamente implementadas no Brasil. Esta escolha certamente lhe dará uma vantagem em sua carreira e abrirá novas portas.