Cientistas Criam a Primeira Célula Sintética Completa

Introdução

O presente documento relata os avanços alcançados por uma equipe de pesquisadores na Universidade de Minnesota, que resultaram na criação da primeira célula sintética totalmente artificial, chamada SpudCell. Este feito não apenas representa um marco na biologia sintética, mas também abre novas possibilidades para aplicações na medicina e na engenharia.

O que é a SpudCell?

A SpudCell é uma célula feita inteiramente de componentes químicos não-vivos e, segundo os pesquisadores, tem a capacidade de se replicar. Este projeto é considerado uma das primeiras realizações de replicar funções biológicas, como uso de energia, reprodução, crescimento e desenvolvimento, em um organismo biológico sintético. A coautora do estudo, Kate Adamala, destacou que o trabalho mostra que funções fundamentais da vida, como crescimento e replicação, podem ser reproduzidas em um ambiente químico sem a necessidade de uma "faísca mágica".

"Esta é provavelmente a mais emocionante pesquisa na qual já trabalhei. Nós replicamos em química o que só era possível na biologia: o conjunto completo de comportamentos de uma célula" [§ p.12].

Diferenças em Relação às Células Biológicas

Embora a SpudCell imite várias funções de células biológicas, ela apresenta diferenças notáveis. Por exemplo, falta da estrutura interna chamada citoesqueleto, que as células naturais utilizam para se dividir. Em vez disso, a SpudCell agrupa proteínas na superfície de sua membrana até que a pressão mecânica se torne suficiente para dividir a membrana. Esse aspecto indica que há ainda um longo caminho a ser percorrido até que a biologia sintética possa replicar completamente todos os aspectos dos organismos vivos.

Avanços e Aplicações

Durante o processo de pesquisa, os cientistas conseguiram aprimorar a SpudCell ao alterar sua genética, aumentando a produção de proteínas de fusão. Essa modificação resultou em um crescimento mais rápido e maior produção de descendentes. A equipe observou que, ao competir por recursos escassos, as células geneticamente modificadas superaram a variante original.

A simplicidade do código genético da SpudCell, que contém apenas 90 pares de bases em sete plasmídeos de DNA, ao contrário de um único cromossomo, facilita a programação de funções celulares de maneira mais eficiente. Isso pode levar a um aumento significativo na complexidade dessas células sintéticas no futuro.

O Futuro da Célula Sintética

Kate Adamala menciona que este trabalho é apenas o começo, e ela, juntamente com parceiros, está fundando uma instituição de pesquisa e engenharia chamada Biotic. O foco será o avanço na pesquisa de células sintéticas, mantendo os achados em código aberto. A Biotic irá padronizar esforços de engenharia e desenvolver normas modulares que possam ser aplicadas em todo o setor.

Investe-se também no objetivo de combinar os sete plasmídeos de DNA da SpudCell em um único genoma, além de construir máquinas moleculares adicionais, buscando superar desafios referentes à padronização, dado que muitos laboratórios adotam diferentes normas.

Impactos Potenciais

Esse trabalho pode revolucionar a manufatura, permitindo que células desenvolvam propriedades que normalmente requerem transformações moleculares complexas e onerosas. Isso pode resultar em melhorias consideráveis na medicina ao utilizar aminoácidos não encontrados na natureza. O potencial de aplicações industriais e biomédicas é vasto e intrigante.

Os interessados podem ler o documento completo em inglês, intitulado “A Chemically Defined Synthetic Cell Capable Of Growth And Replication,” disponível na plataforma bioRxiv.

Para mais detalhes, acesse a fonte oficial.