Um grupo de cientistas da Universidade de Minnesota alcançou um marco inédito na biologia sintética ao desenvolver estruturas artificiais capazes de reproduzir um dos processos fundamentais da vida: crescer, duplicar seu material genético e se dividir em novas células.
As estruturas, chamadas de SpudCells, são consideradas as primeiras células sintéticas criadas inteiramente do zero que conseguem realizar o ciclo celular completo em laboratório. O estudo representa um dos maiores avanços da ciência na tentativa de compreender como a vida pode surgir e funcionar a partir de componentes artificiais.
Ao contrário de pesquisas anteriores, que modificavam organismos já existentes, os pesquisadores construíram as SpudCells utilizando lipossomos — pequenas esferas microscópicas preenchidas com água — combinados com DNA sintético responsável por comandar as funções essenciais da célula.
O curioso nome SpudCells possui duas origens. Além de fazer referência ao satélite Sputnik, símbolo do início da corrida espacial, também homenageia a palavra “spud”, que significa batata em polonês. A escolha está ligada ao fato de que os lipossomos utilizados na pesquisa são produzidos a partir de amido de batata, além de ser uma referência à origem da pesquisadora Kate Adamala.
Para crescer, essas células artificiais incorporam pequenos lipossomos carregados com enzimas, ribossomos e outras moléculas fundamentais para seu funcionamento. O DNA sintético presente no interior da estrutura contém todas as instruções necessárias para copiar seu próprio material genético e iniciar a divisão celular.
Os pesquisadores observaram ainda um comportamento semelhante ao processo de seleção natural. Durante os experimentos, as SpudCells que apresentavam vantagens genéticas cresceram e se multiplicaram com maior eficiência, tornando-se predominantes sobre as demais.
Apesar do resultado considerado histórico, a tecnologia ainda apresenta limitações importantes. As células dependem totalmente de um meio rico em nutrientes preparado pelos cientistas e ainda não conseguem controlar seu próprio metabolismo, eliminar resíduos ou produzir proteínas de maneira totalmente independente. Além disso, parte das divisões celulares distribui o DNA de forma incorreta, limitando sua sobrevivência após poucas gerações.
Mesmo assim, especialistas avaliam que o trabalho abre novas possibilidades para a biologia sintética. A expectativa é que, no futuro, sistemas semelhantes possam contribuir para o desenvolvimento de medicamentos, vacinas, combustíveis sustentáveis, materiais biodegradáveis e novas tecnologias para a medicina.
Para acelerar essas pesquisas, cientistas de diversos países criaram a organização Biotic, iniciativa voltada ao aprimoramento das SpudCells e ao desenvolvimento de um verdadeiro “sistema operacional da vida”, baseado em genes e processos bioquímicos artificiais.
Embora ainda esteja distante de reproduzir a complexidade das células naturais, o experimento demonstra que estruturas criadas em laboratório podem imitar funções essenciais da vida, aproximando a ciência de um objetivo que, até poucos anos atrás, parecia apenas ficção científica.
Foto: Orion Venero / Adamala Lab
Redação: Ana Flavia
