Nova célula sintética é capaz de crescer e se dividir tal como bactérias
Créditos: Copyright Emily Pelletier
Pela primeira vez, uma célula sintética, ou seja, criada em laboratório, imitou o comportamento de células naturais. O novo organismo foi capaz de crescer e se dividir de maneira uniforme, o que pode assegurar posteriormente um desenvolvimento natural e saudável. O novo estudo, publicado na revista Cell, envolveu pesquisadores de três instituições dos EUA.
Como foi criada essa célula sintética?
A primeira célula composta inteiramente por genoma sintético foi construída em 2010, recebendo o nome de CVI-syn1.0. Ela, no entanto, não foi feita “do nada”. Os pesquisadores utilizaram como ponto de início os organismos componentes da bactéria micoplasma.
A metodologia envolvia a destruição do DNA original presente naquelas células, e a inserção, em seu lugar, de informação genética construída pelo computador e sintetizada em laboratório. Como ponto de origem da descoberta, pode-se citar a construção se deu através do estudo de genes que compõem o organismo.
A seguir, as células são colocadas em um ambiente controlado que contém todas as condições ideais para seu crescimento, que é monitorado pelo grupo de pesquisa através de um microscópio óptico.
O foco dos cientistas está em reduzir ao máximo a quantidade de componentes dessa célula. A fim de saber como cada manipulação genética impactava os estudos, a equipe utilizou o equipamento para registra em vídeo cada pequena alteração realizada. Caso a retirada de um gene atrapalhasse o crescimento do organismo, ele logo era acrescentado novamente.
Cena do vídeo gravado pela equipe de pesquisa que mostra o organismo JCVI-syn3A crescendo e se dividindo. Créditos: E. Strychalski/NIST and J. Pelletier/MIT
Em 2015, poucos anos após o primeiro teste, foi registrada a versão CVI-syn3.0, que constituía a representação mais simples de uma célula viva. Ela contava com apenas 473 genes, em comparação aos 4 mil que compõem a bactéria E. coli e os 50mil encontrados nas células humanas.
Mas, apesar de se dividir em partes geneticamente idênticas, este organismo sintético ainda apresentava um comportamento estranho, produzindo outras células de tamanhos e formatos diferentes.
Para resolver o problema, os pesquisadores acrescentaram mais 19 genes à célula, sete deles sendo identificados como essenciais para resultar em uma divisão uniforme. A nova variante, apelidada de JCVI-syn3A.
O que a descoberta significa?
Em primeiro lugar, o desenvolvimento de organismos sintéticos idênticos aos naturais poderá contribuir para a produção de medicações, alimentos, combustíveis e vários outros materiais no futuro.
Além disso, a identificação dos genes que contribuem para os processos de divisão naturais de uma célula também ajudará a detectar doenças e tratá-las diretamente dentro do corpo.
Próximos passo
Conforme afirmaram dois dos co-autores do estudo, Elizabeth Strychalski, líder do Grupo de Engenharia Celular do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) dos EUA e James Pelletier, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), o objetivo dos pesquisadores é entender a configuração fundamental da vida e função de cada gene, a fim de desenvolver um modelo um modelo completo de uma célula. Dos sete genes adicionados à última versão do organismo sintético, apenas se sabe a exata função de dois. O papel dos outros cinco é desconhecido, e será objeto dos próximos estudos.
Nathalia Giannetti
Publicado em 30/03/2021