Imagem de microscopia fluorescente mostra a SpudCell, célula sintética criada inteiramente a partir de componentes químicos não vivos, durante o processo de divisão.
Kate Adamala/Adamala Lab
Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Minnesota, nos Estados Unidos, anunciou nesta semana a criação de uma célula sintética capaz de se alimentar, crescer, copiar seu próprio material genético e se dividir em novas células — funções que, até hoje, só haviam sido observadas de forma completa em células vivas produzidas pela natureza.
➡️ O trabalho foi divulgado em uma plataforma mantida pelos próprios pesquisadores, mas ainda não foi aceito por nenhuma revista científica.
Segundo a equipe, o estudo está em processo de revisão por pares, etapa em que especialistas independentes avaliam a metodologia e os resultados antes da publicação definitiva.
⚠️ Por isso, as conclusões devem ser tratadas como preliminares. Até o momento, não é possível verificar de forma independente se o sistema funciona exatamente como descrito pelos autores nem se os resultados poderão ser reproduzidos por outros laboratórios (entenda mais ABAIXO o debate e as limitações do experimento).
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Ainda segundo afirmam os pesquisadores, diferentemente de outras tentativas de criar células artificiais, que partiram de bactérias já existentes e foram sendo simplificadas, a estrutura, apelidada de SpudCell, foi montada do zero.
Os autores do estudo definiram cada molécula usada em sua composição.
Segundo a equipe, essa é uma diferença fundamental. “Nós replicamos, na química, o que antes só era possível na biologia: o conjunto completo de comportamentos de uma célula”, afirmou a bióloga Kate Adamala, que liderou a empreitada.
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Para reproduzir esses comportamentos, a SpudCell foi construída como uma esfera microscópica cercada por uma membrana feita do mesmo tipo de gordura presente nas células do corpo humano.
Em seu interior, segundo os pesquisadores, há um genoma sintético, com as instruções genéticas da célula, e um sistema de proteínas responsável por interpretar essas informações.
🧬Esse genoma é menor do que o de qualquer organismo vivo conhecido.
Mas para crescer, a SpudCell precisa se fundir com pequenas cápsulas de nutrientes preparadas em laboratório, de onde recebe os componentes que usa para se manter e se multiplicar.
Essa fusão só acontece porque o próprio genoma da célula comanda a produção de uma proteína que gruda na cápsula de alimento e permite a troca de material — ou seja, é o material genético da célula que determina se ela vai se alimentar, e em que ritmo vai crescer.
Fora isso, a forma como a SpudCell se divide também chamou a atenção dos pesquisadores. O processo ocorre sem o citoesqueleto, uma espécie de estrutura interna usada pelas células naturais para se separar e considerada um dos principais desafios na criação de células artificiais.
Nesse caso, a divisão acontece por outro mecanismo: uma proteína produzida pela própria célula se concentra na membrana até provocar seu rompimento em duas partes.
“Este trabalho é apenas o começo”, acrescentou Adamala. “Estamos mostrando que é possível projetar as funções básicas da célula. Para concretizar plenamente o potencial dessa tecnologia, tornando-a robusta e prática, precisamos de um esforço internacional conjunto”.
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SpudCell, célula sintética montada a partir de componentes químicos não vivos, reúne um sistema ativo de produção de proteínas e enzimas metabólicas. A membrana aparece em vermelho. — Foto: Orion Venero/Adamala Lab
Orion Venero/Adamala Lab
Quase viva, mas ainda dependente
Apesar dos avanços, a SpudCell ainda depende totalmente de ajuda externa para funcionar. Ela não consegue fabricar sozinha os ribossomos, estruturas responsáveis pela produção de proteínas dentro da célula, e por isso precisa recebê-los prontos a cada alimentação.
⏱️ Sem essa reposição constante, uma linhagem de SpudCell dura apenas entre cinco e dez gerações antes de parar de funcionar.
Por isso, apesar da repercussão, os pesquisadores evitam dizer que a SpudCell é um organismo vivo.
Eles destacam que não há uma definição única e consensual de “vida”.
Embora a célula sintética consiga se alimentar, crescer e se reproduzir, ela é muito mais simples do que qualquer célula encontrada na natureza e foi construída manualmente, peça por peça.
“Em nenhum momento a vida é criada do zero”, afirmou Víctor de Lorenzo, professor de pesquisa do Conselho Superior de Investigações Científicas da Espanha no Centro Nacional de Biotecnologia, em comentário ao Science Media Centre Espanha.
“O que o estudo demonstra é a capacidade de montar manualmente, com componentes bioquímicos e partes celulares já existentes, um sistema semelhante a uma célula, capaz de reproduzir algumas de suas funções.”
A divulgação dos resultados antes da revisão por pares também gerou críticas entre especialistas que não participaram da pesquisa.
Ángel Raya, professor do Instituto de Investigação Biomédica de Bellvitge, afirmou que trabalhos científicos deveriam ser avaliados por pesquisadores independentes antes de receber ampla repercussão.
Segundo ele, embora não seja perfeita, a revisão por pares ajuda a identificar erros, vieses e possíveis exageros antes que as conclusões sejam apresentadas ao público como consolidadas.
“Sem revisão por pares, não há descoberta científica que se sustente”, alertou o pesquisador.
Imagem de alta resolução mostra os lipossomos da SpudCell, estruturas que abrigam o genoma sintético e produzem proteínas. O sistema foi construído com componentes não vivos e completa um ciclo celular.
Orion Venero/Adamala Lab
O que pode vir a seguir
A SpudCell não é a primeira tentativa de construir uma célula sintética. Em 2010, uma equipe liderada pelo geneticista Craig Venter já havia criado uma bactéria com genoma sintético, considerada um marco anterior da biologia sintética.
A diferença, segundo os autores do novo estudo, está no caminho percorrido: enquanto o trabalho de Venter partiu de uma célula viva e foi removendo genes até chegar a um genoma mínimo, a SpudCell foi montada peça por peça, sem nenhum componente retirado de um organismo vivo.
O genoma da SpudCell tem 90 mil pares de bases — menor do que os 113 mil pares que alguns cientistas já haviam estimado como o tamanho mínimo necessário para sustentar uma célula viva.
Segundo os pesquisadores, esse número ainda pode mudar à medida que o sistema for aprimorado, e não deve ser interpretado como um limite definitivo para a vida celular.
A divulgação do estudo também coincidiu com o lançamento da Biotic, organização criada por Adamala e outros pesquisadores para compartilhar protocolos, sequências genéticas e dados sobre células sintéticas.
🦠 Entre os próximos desafios citados pelos próprios autores estão consolidar o genoma — hoje dividido em sete moléculas de DNA separadas — em uma estrutura única, e desenvolver formas de a célula produzir seus próprios ribossomos, o que reduziria sua dependência de insumos externos.
Os pesquisadores também mencionam, em caráter especulativo, possíveis aplicações futuras de células sintéticas mais avançadas, como a fabricação de medicamentos e materiais.
Não há, porém, qualquer indicação de uso prático da SpudCell no curto prazo, e os próprios cientistas classificam o sistema atual como um protótipo inicial, frágil e distante de qualquer aplicação real.
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