Cientistas da Universidade de Minnesota afirmam ter criado a primeira célula sintética construída inteiramente do zero e observado todo o seu ciclo de vida, incluindo a reprodução.
«"Esta é a coisa mais emocionante e importante que já fiz no meu trabalho, e a constatação de que isso está realmente acontecendo só me ocorreu bem tarde", disse Kate Adamala, bióloga sintética e uma das líderes do projeto, ao ScienceAlert.
«"Na química, conseguimos reproduzir o que antes só era possível na biologia: um conjunto completo de processos celulares. Isso prova que as funções mais fundamentais da vida, como crescimento e reprodução, não exigem uma faísca misteriosa e mágica", afirma ela.
O projeto chama-se SpudCell e seu genoma tem apenas 90 quilobases (kbp). Em comparação, o genoma humano tem aproximadamente 3 milhões de kbp, e os biólogos anteriormente presumiam que uma célula viva precisaria de pelo menos 113 kbp de dados genéticos para funcionar corretamente.
De acordo com Adamala e seus colegas, a SpudCell parece ir além disso, embora o estudo ainda não tenha sido publicado formalmente nem revisado por pares.
Mas a informação foi publicada no site de uma nova organização sem fins lucrativos de bioengenharia, a Biotic, que Adamala ajudou a fundar.
Quando Adamala viu o resultado pela primeira vez, ficou chocada.
«"Fiquei muito feliz, aliviada e um pouco cautelosa, porque sempre verifico meus resultados duas vezes", disse ela ao ScienceAlert.
«"A essa altura, todos os controles, incluindo os adicionais, já não eram mais uma surpresa.".
Segundo a revista Ciência , O projeto SpudCell enfrentou algumas dificuldades na publicação: aparentemente, um dos revisores de uma prestigiosa revista científica... Célula Afirmou que o projeto não era biologia de verdade.
Isso pode ser parcialmente explicado pelo fato de a SpudCell não atender completamente aos requisitos da "vida" real: ela não consegue se reproduzir ao longo de muitas gerações e, portanto, não consegue evoluir.
«"Acho que os biólogos podem não compreender totalmente a importância da simplicidade da engenharia química para criar uma célula mínima", explicou Adamala ao ScienceAlert.
«"À primeira vista, quando comparada à escala dos sistemas biológicos naturais, a SpudCell não parece ter nada de especial: possui um ciclo de crescimento e reprodução muito lento e um metabolismo altamente intensivo.".
Cada célula artificial SpudCell consiste em um lipossomo — uma esfera de gordura que imita a membrana externa de uma célula real — envolto em sete plasmídeos, pequenas unidades de DNA (comumente encontradas em bactérias) que são ligeiramente diferentes dos cromossomos com os quais você está familiarizado.
Em conjunto, esses sete plasmídeos compõem o genoma da SpudCell, totalizando 90 kb.
A célula também possui um "sistema de expressão de proteínas" intrínseco que traduz as instruções genéticas do DNA em ação. Isso permite que a célula converta os nutrientes absorvidos do fluido circundante em materiais úteis e possibilita a divisão celular.
Segundo os pesquisadores, o sistema SpudCell é capaz de "seleção, replicação do genoma, crescimento, aquisição de recursos por meio da nutrição e divisão geneticamente codificada".
Você pode estar se perguntando por que os cientistas precisam criar células artificiais do zero?
Além de explorar a questão fundamental de onde realmente reside o limiar da vida, os futuros sistemas celulares sintéticos poderiam ser projetados para funcionar como fábricas biológicas em miniatura, produzindo materiais orgânicos como medicamentos, biomateriais, produtos químicos e outras substâncias úteis.
Os laboratórios já utilizam bactérias geneticamente modificadas e outros microrganismos dessa forma, e o processo é semelhante ao da produção de insulina de grau médico.
Uma célula totalmente sintética poderia proporcionar eficiência e especificidade superiores às biotecnologias existentes.
Eles também podem se revelar menos úteis do que as criações da própria natureza.
Atualmente, as SpudCells vivem por não mais do que algumas gerações. Elas não conseguem produzir seu próprio sistema de expressão de proteínas nem regular seu metabolismo, tornando-as completamente dependentes das substâncias e componentes do meio líquido em que flutuam.
Esses coágulos também não possuem citoesqueleto — a estrutura interna que sustenta as células naturais. Isso simplifica sua função, mas também significa que eles não podem transportar materiais nem remover resíduos.
Mas este trabalho representa uma prova de conceito que outros cientistas podem usar como base e que acompanharemos de perto nos próximos anos.
Sobre o assunto: Cientistas acabam de criar a forma de vida artificial mais impressionante da história.
«"Nosso objetivo é estar totalmente operacionais para o desenvolvimento de tecnologias biológicas", disse Adamala ao ScienceAlert.
«"Para isso, precisamos saber onde cada componente está instalado; precisamos de uma planta completa. É exatamente isso que a SpudCell fornece, e nenhuma outra célula conhecida até hoje faz isso. Temos uma planta completa, então podemos realizar trabalhos de engenharia neste chassi.".
«"Espero que outros expandam essa base adicionando uma divisão mais eficiente (alguém, por favor, adicione um citoesqueleto!) e vias metabólicas mais avançadas", acrescentou ela.
«"Então vou tirar um ano de folga ou inventar alguma outra loucura para comemorar.".
Este estudo ainda não foi revisado por pares, mas uma versão preliminar está disponível no site da Biotic.
Este artigo foi verificado por Rebecca Dyer e editado por Claire Watson. Embora nos orgulhemos do nosso processo, somos humanos. Se encontrar algum erro, por favor, avise-nos.
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