A possibilidade de construir uma célula inteiramente do zero sempre esteve entre os maiores desafios da biologia moderna. Agora, uma equipe de pesquisadores afirma ter dado um passo importante nessa direção ao desenvolver uma estrutura sintética capaz de realizar funções fundamentais encontradas em organismos vivos. A descoberta pode abrir novos caminhos para a medicina, a indústria e a pesquisa científica, mas também levanta questões profundas sobre os limites entre química e vida.
Uma célula construída molécula por molécula
A bióloga sintética Kate Adamala, professora da Universidade de Minnesota, liderou o desenvolvimento de uma célula criada exclusivamente a partir de componentes químicos não vivos.
Batizada de SpudCell, ela foi montada peça por peça em laboratório e representa um dos projetos mais ambiciosos já realizados no campo da biologia sintética.
Embora ainda seja extremamente simples quando comparada às células naturais, a estrutura consegue executar algumas funções consideradas essenciais para um organismo biológico: alimentar-se, crescer e produzir novas células.
Segundo Adamala, o maior diferencial da SpudCell é que sua composição é completamente conhecida.
Os pesquisadores sabem exatamente quais moléculas estão presentes, em que quantidade elas aparecem e como interagem entre si. Isso permite modificar deliberadamente cada componente e projetar novas funções de maneira muito mais controlada do que ocorre nas células encontradas na natureza.
Apesar do avanço, os cientistas fazem questão de destacar que a SpudCell não representa uma forma de vida criada em laboratório.
Ela é vista como um protótipo extremamente limitado, desenvolvido para compreender melhor como sistemas vivos podem surgir a partir da matéria inanimada.
Como funciona a SpudCell
A célula sintética possui entre 150 e 200 tipos de moléculas, um número muito inferior ao de uma célula biológica comum, que pode conter milhões ou até bilhões de componentes.
Seu genoma também é bastante reduzido, com aproximadamente 90 mil pares de bases, enquanto uma bactéria como a Escherichia coli possui cerca de 4,6 milhões.
Mesmo assim, a SpudCell consegue crescer e dividir-se durante aproximadamente cinco gerações.
O processo, entretanto, depende totalmente de condições controladas em laboratório.
Cada nova geração precisa receber nutrientes específicos e ribossomos provenientes da bactéria E. coli, estruturas fundamentais para fabricar proteínas e que a célula sintética ainda não consegue produzir sozinha.
Sua divisão celular também ocorre de maneira diferente da observada em organismos naturais.
Em vez de utilizar um citoesqueleto para coordenar esse processo, a SpudCell produz proteínas que se acumulam na membrana celular até provocar sua separação em duas novas células.
Segundo Adamala, trata-se de um organismo extremamente frágil, que atualmente faz pouco mais do que crescer e, ocasionalmente, gerar uma célula filha.
O que essa descoberta pode mudar na ciência
Especialistas consideram que a construção da SpudCell representa um marco importante para a biologia sintética.
Ao contrário das técnicas tradicionais de engenharia genética, que modificam células já existentes, esse projeto parte praticamente do zero, permitindo criar sistemas biológicos totalmente planejados pelos pesquisadores.
Segundo Yuval Elani, pesquisador do Imperial College London que não participou do estudo, esse tipo de abordagem elimina muitas das limitações impostas pela evolução natural.
Isso abre espaço para desenvolver organismos capazes de realizar tarefas que células convencionais talvez nunca consigam executar.
Entre as possibilidades futuras estão novas estratégias para produzir medicamentos, desenvolver tratamentos contra o câncer, fabricar substâncias químicas de forma mais sustentável e até criar sistemas capazes de capturar dióxido de carbono da atmosfera.
A pesquisa também pode ajudar os cientistas a responder uma das perguntas mais antigas da humanidade: como a vida surgiu a partir da matéria sem vida.
Ainda não é vida, mas representa um avanço importante
Apesar do entusiasmo, os próprios pesquisadores adotam cautela.
O estudo ainda não foi publicado em uma revista científica revisada por pares, etapa considerada fundamental para validar seus resultados perante a comunidade científica.
Além disso, especialistas destacam que a SpudCell ainda está muito distante de ser considerada um organismo vivo completo.
Ela não evolui espontaneamente, depende integralmente de alimentação fornecida pelos pesquisadores e não consegue sobreviver fora das condições extremamente controladas do laboratório.
Segundo Drew Endy, professor de bioengenharia da Universidade Stanford, construir uma célula não significa necessariamente criar vida.
Ele compara a situação à engenharia civil: mesmo sem compreender completamente todos os mistérios da gravidade, engenheiros conseguem construir pontes perfeitamente funcionais.
Os pesquisadores também afirmam que a SpudCell não apresenta riscos imediatos para a biossegurança, justamente porque não consegue se reproduzir de forma independente.
Ainda assim, reconhecem que o avanço exige discussões éticas sobre futuras aplicações da tecnologia.
Para acelerar o desenvolvimento da plataforma, Adamala e outros pesquisadores fundaram a organização Biotic, que pretende disponibilizar a tecnologia para instituições acadêmicas e pesquisadores do mundo inteiro, inspirando-se no modelo colaborativo de código aberto utilizado pelo sistema operacional Linux.
O objetivo é transformar a SpudCell em uma plataforma compartilhada para futuras pesquisas, permitindo que diferentes equipes ampliem suas capacidades ao longo dos próximos anos. Se esse plano se concretizar, a pequena célula sintética poderá representar apenas o primeiro passo de uma nova era da biologia, em que organismos desenhados em laboratório deixem de ser apenas uma hipótese para se tornar ferramentas capazes de enfrentar alguns dos maiores desafios da humanidade.
[Fonte: CNN]
