Vida artificial feita em laboratório agora cresce e se divide como uma bactéria natural

Células artificiais

Células sintéticas, feitas pela combinação de componentes da bactéria Mycoplasma com um genoma sintetizado artificialmente em laboratório, conseguiram crescer e se dividir em células de forma e tamanho uniformes, assim como a maioria das células bacterianas naturais.

Em 2016, pesquisadores liderados pelo professor Craig Venter anunciaram que haviam criado células sintéticas mínimas – o genoma de cada célula continha apenas 473 genes-chave, considerados pelos cientistas como o mínimo essencial à vida. Como esse genoma não existia na natureza, eles chamaram seus organismos de “primeira forma de vida artificial”.

De fato, as células, chamadas JCVI-syn3.0, pareciam crescer e se dividir em ágar, produzindo aglomerados de células chamadas colônias.

Contudo, quando essas colônias foram submetidas a uma inspeção mais detalhada, a equipe da professora Elizabeth Strychalski, do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos Estados Unidos, notou que elas não estavam realmente se dividindo de maneira uniforme para produzir células-filhas idênticas, como ocorre com a maioria das bactérias naturais.

Em vez disso, a “vida artificial” estava produzindo células-filhas de formas e tamanhos bizarros.

“[Os criadores da JCVI-syn3.0] eliminaram todas as partes do genoma que eles pensaram não serem essenciais para o crescimento,” comenta Strychalski. “Mas a definição deles do que era necessário para o crescimento acabou sendo o que era necessário para fazer belas colônias crescendo em uma placa de ágar, ao invés do que era necessário para produzir células que se dividem de maneira uniforme e natural.”

Genes desconhecidos

A equipe de Strychalski tentou então consertar as coisas.

Ao reintroduzir vários genes nessas células bacterianas sintéticas e, em seguida, monitorar como as adições afetaram o crescimento celular sob um microscópio, a equipe conseguiu localizar sete genes adicionais necessários para fazer as células se dividirem uniformemente.

Quando esses sete genes foram adicionados às JCVI-syn3.0, a nova célula sintética apresentou crescimento e divisão celular normais e uniformes.

Já se sabia que dois desses sete genes estavam envolvidos na divisão celular, mas a função dos cinco outros ainda é desconhecida.

“Esses cinco genes estavam fora do escopo do que conhecíamos,” disse James Pelletier, coautor do estudo. “A célula mínima tem muitos genes de função desconhecida que, embora não tenhamos ideia do que eles fazem, são necessários para a célula viver – o que é uma área estimulante para pesquisas futuras.”

“Livres da complexidade dos sistemas vivos naturais, as células sintéticas são uma ferramenta tanto para a pesquisa básica quanto para a biotecnologia,” disse Strychalski.

“As aplicações potenciais são vastas, em agricultura, nutrição, biomedicina e remediação ambiental,” disse o professor Jef Boeke, da Universidade de Nova York (EUA). “A capacidade de corrigir e refinar o código biológico desta forma é um passo crucial para nos levar até lá.”