Os pesquisadores afirmam que estão mais perto de criar vida do zero depois de construir pequenas bolhas vibrantes que usam DNA feito em laboratório para se alimentar, crescer e se multiplicar em um prato.
As células sintéticas foram feitas a partir de compostos químicos e acredita-se que sejam as primeiras a demonstrar o ciclo celular completo de crescimento, replicação genética e divisão para produzir a próxima geração.
O trabalho levanta a perspectiva de organismos artificiais projetados e construídos para extrair medicamentos, alimentos, combustíveis e outros materiais. Mas também pode lançar luz sobre a profunda questão de como certos conjuntos de matéria viva atravessam um limiar para se tornarem vivos.
Kate Adamala, que liderou a pesquisa na Universidade de Minnesota, disse: “Não é tão robusto, tão rápido ou tão bom na maioria de suas funções como uma célula natural, mas é uma prova de princípio de que as moléculas podem reconstituir comportamentos que até agora só associamos a células vivas naturais.
Os cientistas vêm tentando criar vida sintética há décadas. Em 2010, Craig Venter, o falecido pioneiro da genética, construiu um organismo baseado numa bactéria que causa mastite em cabras. Outros alcançaram feitos semelhantes.
Em vez de modificar células naturais, a equipe de Adamala construiu SpudCells de baixo para cima para garantir que cada componente fosse conhecido e compreendido. Eles começaram com pequenas esferas cheias de água chamadas lipossomas, com alguns milésimos de milímetro de largura, e adicionaram uma pequena quantidade de DNA sintético para fornecer funções básicas. Adamala os chama de SpudCells para evocar o Sputnik e o início da era espacial, mas não é o único motivo. “Sou polaca”, disse ela. “Sou feito principalmente de batatas.”
SpudCells funcionam apenas em um líquido cheio de substâncias químicas vitais, como ATP, a principal molécula transportadora de energia que as células vivas produzem a partir de nutrientes. Para crescer, as SpudCells se fundem com minúsculos lipossomas “alimentadores” no líquido. Eles contêm moléculas, enzimas e estruturas microscópicas chamadas ribossomos, que as SpudCells precisam para produzir proteínas. O genoma do SpudCell carrega outras instruções para copiar e compartilhar seu genoma.
Para imitar o conceito evolutivo de sobrevivência do mais apto, os pesquisadores mostraram como SpudCells com vantagem de crescimento genético se espalharam pela população, superando a concorrência dos SpudCells originais. O professor Tom Ellis, do Imperial College London, disse que o trabalho foi provavelmente o “maior avanço na área nos últimos tempos”.
“A criação de uma célula sintética ajuda-nos a compreender os requisitos mínimos exatos para a vida e como a vida poderia ter surgido da química”, disse Ellis. “Também é útil porque fornece um sistema totalmente compreendido para testar circuitos biológicos e modelos computacionais de vida celular.”
Assistir à divisão de SpudCells foi algo notável de se testemunhar, disse Adamala. “Elas estão entre as imagens mais bonitas que já vi, mas é claro que sou tendencioso. Para a maioria das pessoas, que vêem no microscópio, não parece grande coisa… É um torrão.” As SpudCells não estão vivas, mas podem se tornar um chassi para construir vida, acrescentou ela.
Para Adamala, o trabalho é uma prova de princípio de que as células sintéticas podem se comportar como células vivas. Mas eles não são tão capazes quanto as células vivas. SpudCells são totalmente dependentes das substâncias e componentes do líquido em que estão imersos. Eles não podem construir a sua própria maquinaria de produção de proteínas, controlar o seu metabolismo ou eliminar os seus resíduos. E quando se dividem, muitas vezes transmitem a quantidade errada de DNA. Eles desmaiam depois de algumas gerações.
Adamala e outros estão lançando uma instituição chamada Biotic para reunir experiência global e transformar SpudCells em algo mais impressionante. O objetivo, segundo o cofundador Prof Drew Endy, bioengenheiro da Universidade de Stanford, é construir “um sistema operacional para a vida” feito de genes e bioquímica. O estudo foi divulgado em pré-impressão, antes da revisão por pares, para que outros laboratórios possam examinar o trabalho sem demora.
O professor John Dupré, filósofo e fundador do Centro para o Estudo das Ciências da Vida da Universidade de Exeter, perguntou qual a utilidade de tais células sintéticas e se seriam mais eficazes para a produção de medicamentos, alimentos, combustíveis e materiais do que as células bacterianas modificadas. Eles também não podem nos dizer muito sobre a vida, acrescentou. “Talvez forneça um argumento convincente contra aqueles que pensam que existe alguma substância imaterial além dos produtos químicos que dão vida às coisas materiais. Mas quase nenhum cientista acredita agora nisso”, disse ele.
“Acho que o que falta é o aspecto relacional da vida que se tornou evidente na crescente percepção de que a vida é quase universalmente simbiótica”, acrescentou. “Se as células sintéticas forem usadas apenas para produzir produtos químicos valiosos, este aspecto relacional pode estar ausente, mas esse seria um dos aspectos mais interessantes dos seres vivos reais”.
