Pesquisadores da Universidade de Minnesota, nos Estados Unidos, desenvolveram uma célula sintética capaz de crescer, copiar seu material genético e se dividir, completando todo o ciclo celular. O sistema, chamado SpudCell, foi construído inteiramente com componentes químicos conhecidos, sem utilizar células vivas como ponto de partida.
Segundo os autores, é a primeira vez que uma célula sintética criada do zero consegue realizar todas as etapas fundamentais necessárias para se multiplicar ao longo de várias gerações.
O trabalho ainda não passou pela revisão por pares, etapa em que especialistas independentes avaliam a qualidade da pesquisa antes da publicação científica, mas está disponível na plataforma Biotic.
Diferentemente de pesquisas anteriores, que modificavam células já existentes, a SpudCell foi montada usando apenas moléculas purificadas individualmente, incluindo DNA, proteínas, enzimas e uma membrana formada por lipídios.
Como a célula funciona
A SpudCell possui um genoma formado por cerca de 90 mil pares de bases de DNA, distribuídos em sete moléculas separadas, além de um conjunto de 36 enzimas responsáveis pela produção das proteínas necessárias ao seu funcionamento.
Para crescer, a célula recebe nutrientes por meio da fusão com pequenas vesículas lipídicas, estruturas semelhantes a minúsculas bolhas envolvidas por membranas de gordura. Essas vesículas fornecem lipídios para aumentar a membrana celular e também moléculas necessárias para manter o sistema funcionando.
Os pesquisadores explicam que o próprio DNA da célula controla quando esse processo acontece, determinando sua capacidade de crescer e o tamanho que ela alcança antes da divisão.
Divisão e seleção natural
Outro resultado considerado importante foi a capacidade da SpudCell de se dividir sem utilizar um citoesqueleto — estrutura presente nas células naturais que organiza esse processo.
Em vez disso, proteínas produzidas pela própria célula se acumulam na superfície da membrana até gerar tensão suficiente para provocar a divisão.
A equipe também observou um comportamento semelhante ao da seleção natural. Após introduzir uma alteração genética que aumentava a produção de uma proteína envolvida no crescimento, as células modificadas passaram a crescer mais rapidamente e produzir mais descendentes do que as demais.
Depois de cinco gerações, essa variante se tornou predominante, principalmente quando havia menos nutrientes disponíveis.
Por que a descoberta é importante
Os pesquisadores afirmam que o trabalho demonstra que processos considerados essenciais para a vida podem ser reproduzidos utilizando apenas componentes químicos definidos e conhecidos.
Isso permite acompanhar exatamente o papel de cada molécula durante o funcionamento da célula, algo muito mais difícil de observar em organismos naturais, que possuem milhares de componentes atuando ao mesmo tempo.
Próximos passos
Apesar dos resultados, a SpudCell ainda apresenta limitações. Atualmente, ela depende de nutrientes fornecidos externamente e utiliza ribossomos retirados da bactéria Escherichia coli para produzir proteínas.
Além disso, após algumas gerações, parte das células-filhas deixa de receber todo o conjunto de DNA necessário para continuar funcionando.
Agora, os pesquisadores pretendem tornar o sistema mais autônomo, desenvolver formas de produzir seus próprios ribossomos e aperfeiçoar a distribuição do material genético durante a divisão celular. Segundo a equipe, esses avanços podem aproximar a criação de células sintéticas cada vez mais semelhantes às naturais.
Metrópoles
