Os pesquisadores afirmam que estão perto de criar vida do zero depois de criar pequenas bolhas vibrantes que se alimentam, crescem e se multiplicam em um prato usando DNA produzido em laboratório.
As células sintéticas foram criadas 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 possibilidade de organismos artificiais concebidos e construídos para produzir medicamentos, alimentos, combustíveis e outros materiais. Mas também pode lançar luz sobre a questão mais profunda de como certos conjuntos de matéria inanimada atravessam um limiar para se tornarem vida.
Kate Adamala, que liderou a pesquisa na Universidade de Minnesota, disse: “Não é tão forte, tão rápido ou tão bom para a maioria de suas funções como as células naturais, mas é uma prova de princípio de que as moléculas podem reestruturar comportamentos que até agora só associamos às células vivas naturais. Se quisermos ser capazes de projetar a biologia, realmente precisamos entender, entender cada um de nós, para que possamos entender o que está mudando.”
Os cientistas vêm tentando criar vida artificial há décadas. Em 2010, Craig Venter, o falecido pioneiro da genética, criou uma bactéria que causa mastite em cabras. Outros alcançaram feitos semelhantes.
Em vez de modificar células naturais, a equipe de Adamala construiu spudcells desde o início para que cada componente seja conhecido e compreendido. Eles começam com minúsculas esferas cheias de água chamadas lipossomas, com alguns milésimos de milímetro de largura e adicionam pequenas quantidades de DNA sintético para fornecer funções básicas. Adamala as chama de spudcells para evocar o Sputnik e o início da era espacial, mas essa não é a única razão. “Sou polaca”, disse ela. “Sou feito principalmente de batatas.”
SpudCells funcionam apenas em um fluido rico em substâncias químicas vitais como o ATP, a principal molécula transportadora de energia que as células vivas produzem a partir dos nutrientes. Para crescer, as spudcells se fundem com minúsculos lipossomas “alimentadores” no fluido. Isso inclui moléculas, enzimas e estruturas microscópicas chamadas ribossomos, de que as células spud precisam para produzir proteínas. O genoma do SpudCell carrega outras instruções para copiar e dividir seu genoma.
Para imitar o conceito evolutivo de sobrevivência do mais apto, os pesquisadores mostraram como as spudcells com vantagem de crescimento genético se espalharam pela população, superando as spudcells originais. O professor Tom Ellis, do Imperial College London, disse que o trabalho foi “provavelmente o maior avanço dos últimos tempos” na área.
“Criar uma célula artificial nos ajuda a entender os requisitos mínimos exatos para a vida e como a vida pode surgir da química”, disse Ellis. “Isso é útil porque fornece um sistema totalmente compreendido para testar circuitos biológicos e modelos computacionais de vida celular.”
Assistir à divisão do spudcell foi fascinante de testemunhar, disse Adamla. “É uma das imagens mais bonitas que já vi, mas obviamente sou tendencioso. Para a maioria das pessoas, olhando ao microscópio, não parece grande coisa… é uma bolha.” As Spudcells não são vivas, mas podem tornar-se um chassi sobre o qual construir a vida, acrescentou.
Para Adamla, 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. As Spudcells são completamente dependentes dos materiais e componentes do fluido em que estão imersas. Eles não podem construir a sua própria maquinaria de produção de proteínas, controlar o seu metabolismo ou limpar os seus resíduos. E quando se dividem, muitas vezes transmitem a quantidade errada de DNA. Depois de algumas gerações eles saem.
Adamala e outros estão lançando uma empresa chamada Biotic para reunir experiência global e transformar a Spudcell em algo mais impressionante. Segundo o cofundador, professor Drew Andy, bioengenheiro da Universidade de Stanford, o objetivo é criar “um sistema operacional para a vida” construído a partir de genes e bioquímica. O estudo é publicado como um Pré-impressãoAntes da revisão por pares, para que outros laboratórios possam validar o trabalho sem demora.
O professor John Dupre, filósofo e fundador do Centro para o Estudo das Ciências da Vida da Universidade de Exeter, questionou se tais células sintéticas seriam mais úteis para a produção de medicamentos, alimentos, combustíveis e materiais do que células bacterianas pontuais e modificadas. Eles não podem nos dizer muito sobre nossas vidas, acrescentou. “Isto talvez forneceria um argumento convincente contra aqueles que pensam que existem substâncias inertes, além dos produtos químicos, que dão vida às coisas materiais. Mas agora quase nenhum cientista acredita 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 fossem usadas apenas para produzir produtos químicos valiosos, este aspecto relacional poderia estar faltando, mas seria um dos aspectos mais interessantes dos organismos reais”.
