Pesquisadores da Universidade de Minnesota desenvolveram uma célula sintética, chamada SpudCell, que consegue completar um ciclo celular básico—crescer, replicar seu DNA, se dividir e apresentar comportamento de seleção natural—por até cinco gerações em laboratório. Apesar das semelhanças com organismos vivos, o sistema ainda não é reconhecido como forma de vida por depender de condições e componentes externos para funcionar.
Como funciona a SpudCell
A SpudCell foi montada inteiramente a partir de componentes químicos conhecidos. Seu genoma, distribuído em múltiplos plasmídeos, tem cerca de 90 mil pares de bases. Para produzir proteínas, o sistema utiliza 36 enzimas purificadas e o kit PURE (Protein Synthesis Using Recombinant Elements), extraído da bactéria Escherichia coli, cujas concentrações são previamente definidas.
Em vez de replicar uma maquinaria metabólica completa, os pesquisadores alimentam a célula artificial com lipossomos contendo nutrientes, ribossomos, enzimas e outras moléculas essenciais. Esses pequenos vesículos se fundem à membrana lipídica da SpudCell graças a proteínas sintetizadas por ela própria, promovendo expansão da membrana e reposição de componentes funcionais. Assim, a célula consegue crescer continuamente em ambiente controlado.
Antes da divisão, o material genético é copiado para garantir que as células-filhas recebam as informações necessárias. A separação, que nas células naturais depende de um citoesqueleto, aqui é obtida pelo acúmulo de proteínas na membrana que geram tensão suficiente para provocar o desmembramento.
Seleção e limites atuais
Em teste de variação genética, pesquisadores introduziram uma mutação que aumentava a produção da proteína de fusão com lipossomos. As células com essa alteração captaram nutrientes de modo mais eficiente, cresceram mais rápido e predominaram após cinco gerações, reproduzindo um processo análogo à seleção natural. Quando os nutrientes ficaram escassos, a vantagem competitiva dessas variantes ficou ainda mais evidente.
No entanto, a SpudCell ainda depende de ambiente estritamente controlado e de suprimento constante de ribossomos e lipossomos para se manter ativa. Segundo o médico geneticista Carlos Aschoff, “a célula sintética não executaria seus processos sem o fornecimento de organelas e condições ideais de laboratório”. A pesquisadora Daniela Bittencourt, da Embrapa, complementa que “a mutação vantajosa foi imposta pelos cientistas, não surgiu espontaneamente, e o sistema carece de autonomia para ser considerado uma forma de vida”.
Imagem: Imagem ilustrativa
Desafios e perspectivas
Os principais obstáculos apontados pelos autores são a capacidade da SpudCell produzir seus próprios ribossomos, melhorar a eficiência na distribuição do material genético e reduzir a dependência de alimentação externa. Avanços nessas áreas podem ampliar a durabilidade do sistema para além de dez gerações e aproximá-lo de uma maior autonomia.
Embora esteja longe de responder ao enigma da origem da vida, esse modelo sintético abre caminho para estudos de biologia fundamental e aplicações em biotecnologia, como produção controlada de proteínas, moléculas terapêuticas e plataformas para pesquisa de doenças. A proposta é que, no futuro, sistemas como a SpudCell sirvam tanto para aprofundar o entendimento dos processos vitais quanto para desenvolver ferramentas inovadoras na área médica e industrial.
Com informações de Olhardigital
