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Vida artificial: Venter criou a imprensa, mas eu escrevi o primeiro livro, diz pai do primeiro gene sintético

Em entrevista a VEJA, o americano Michael Hecht explica a fabricação de genes em laboratório, saudada como o passo seguinte ao dado pelo conterrâneo Craig Venter, que no ano passado recriou sinteticamente o DNA de uma bactéria

Nana Queiroz

Michael Hecht, PhD em biologia pelo MIT, professor da Universidade de Princeton e líder do estudo

Michael Hecht, PhD em biologia pelo MIT, professor da Universidade de Princeton e líder do estudo (Divulgação / Princeton)

O cientista americano Michael Hecht dá um suspiro satisfeito quando a reportagem pede que ele compare sua pesquisa, que resultou nos primeiros genes fabricados em laboratório, com a deCraig Venter, o criador da primeira bactéria sintética. “Fico feliz que tenha perguntado”, diz, antes de começar a explicação. “Podemos usar a criação da imprensa como analogia. O invento de Gutenberg foi um grande avanço tecnológico. Mas o primeiro livro a ser impresso foi a Bíblia.

A impressão era algo inovador, mas a informação contida nela já circulava por séculos. Esse é o experimento de Venter: ele criou o método para reproduzir um DNA inteiro sinteticamente, mas o copiou de uma bactéria cujos genes já existiam. No nosso experimento, não estamos copiando a Bíblia, ou Shakespeare. Se cada forma de vida fosse um livro, estaríamos escrevendo frases e versos de um novo livro”.

Com essa metáfora, Hecht ilustra como ele e sua equipe da Universidade de Princeton, nos Estados Unidos, entendem sua mais recente descoberta. Tendo como base a imaginação, a equipe de Hecht escreveu trechos genéticos inteiramente novos e os inseriu em bactérias com sucesso, substituindo genes vitais. As bactérias do experimento não só sobreviveram, como formaram colônia e passaram a produzir proteínas não encontradas na natureza. A descoberta pode ser um passo decisivo em direção à vida artificial.

O primeiro – e provavelmente mais importante – desses passos foi dado no ano passado quando o geneticista Craig Venter balançou o mundo científico com um experimento inédito na biologia sintética. Venter havia codificado e recriado em laboratório o DNA completo de uma bactéria e o inserido em uma segunda bactéria, que adquiriu as características da primeira. Mas, como bem observou Hecht, a nova bactéria não era uma vida inteiramente artificial e sim um cópia artificial de uma forma de vida conhecida. Os primeiros genes completamente sintéticos do mundo são estes desenvolvidos pelos cientistas de Princeton.

“A pesquisa de Hecht segue a mesma linha dos estudos de Venter, usando uma estratégia complementar. É um estudo sério e mais um passo em direção à criação da vida artificial”, atesta Mayana Zatz, uma das maiores geneticistas do Brasil e colunista do site de VEJA.

Opinião do especialista

Mayana Zatz, geneticista
“A pesquisa abre muitas portas. Poderíamos usar bactérias modificadas para coisas úteis como biorremediação, por exemplo, com micro-organismos que se alimentam do petróleo que contaminou oceanos ou usar proteínas artificiais como remédios para doenças sem cura hoje.”

A experiência – O estudo publicado na revista PLos ONE descreve o seguinte experimento: um milhão de genes foram inventados no computador e sintetizados em laboratório. Paralelamente, genes essenciais de algumas bactérias foram retirados e substituídos, um a um, por material sintético.

O objetivo era descobrir quais genes sintéticos poderiam sustentar a vida das bactérias tão bem quanto os originais. O resultado foram bactérias com quatro genes artificiais, que não só se tornaram perfeitamente aptas a sobreviver como também a transmitir essa herança.

O custo do experimento foi surpreendentemente baixo. “Enquanto Venter investiu 40 milhões de dólares em seu projeto, o nosso custou menos de 1% dessa soma. Ele foi tocado por seis estudantes universitários e um pós-graduando”, conta Hecht, que é líder do estudo e tutor de estudantes em Princeton.

Curas inéditas – Agora faça o exercício de voltar à pré-escola e imagine que você tem 20 tipos de bloquinhos que podem ser combinados de todas as maneiras que sua imaginação conceber. Quantas combinações são possíveis? Infinitas. Substitua esses bloquinhos por aminoácidos e pense que esses ácidos são pecinhas que, quando combinadas, podem formar incontáveis proteínas.

A mudança no formato de uma estrutura com as mesmas ‘peças’ também muda o tipo da proteína. Até hoje, esse “lego de aminoácidos” era uma brincadeira exclusiva da Natureza. Não é mais. A descoberta de Hecht permite que cientistas inventem proteínas em laboratório.

A técnica pode levar a avanços antes inimagináveis que terão impacto direto na vida das pessoas. “Poderíamos usar bactérias modificadas para coisas úteis como biorremediação, por exemplo, com micro-organismos que se alimentam do petróleo que contaminou oceanos, ou usar proteínas artificiais como remédios para doenças hoje sem cura”, diz Mayana.

Brincando de Deus

O geneticista Craig Venter e o microbiólogo Michael Hecht estão perto de criar vida artificial. Conheça as diferenças entre as duas pesquisas:

A pesquisa de Venter
A pesquisa de Hecht

1) O genoma de uma bactéria é inteiramente transcrito e copiado em laboratório
1) Partes do genoma são inventados no computador e fabricados em laboratório

2) O DNA sintético é inserido, inteiro, na carcaça de uma segunda bactéria, diferente da primeira
2) Esse trecho do genoma é inserido em uma bactéria e substitui trechos vitais do original

3) A segunda bactéria assume as características da primeira, produzindo as mesmas proteínas
3) A bactéria assume características diferentes e passa a produzir proteínas até então desconhecidas

Para entender a importância da pesquisa é preciso ter em mente a relação entre genes e proteínas. Cada grupo de genes é o responsável pela produção de uma determinada proteína. Espécies diferentes produzem proteínas distintas e as proteínas criadas variam entre indivíduos também. Ou seja: os genes funcionam como ‘máquinas’ que fabricam proteínas que podem mudar o funcionamento do organismo de um indivíduo. E com a liberdade de criar e inserir novas ‘máquinas genéticas’ no DNA de bactérias, agora os cientistas já são capazes de inventar proteínas antes desconhecidas, para os mais distintos usos.

“Na maioria dos casos, hoje, a biotecnologia lida com proteínas que já existem na natureza para tratar doenças. Insulina, ou o hormônio de crescimento, por exemplo, são substâncias já conhecidas que são postas em seringas e dadas aos pacientes”, diz Hecht. “No futuro, a biotecnologia usará proteínas que não são retiradas da natureza, mas sintetizadas em laboratório, completamente novas, vindas das mentes dos pesquisadores”, complementa.
As responsabilidades, naturalmente, crescem com o conhecimento. Mayanna alerta para o perigo de que essas experiências também pudessem produzir superbactérias e super doenças que saíssem do controle. “Será preciso discutir e criar normas para o bom uso dessa técnica.”

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Rev. Ângelo Medrado, Bacharel em Teologia, Doutor em Novo Testamento, referendado pela International Ministry Of Restoration-USA e Multiuniversidade Cristocêntrica é presidente do site Primeira Igreja Virtual do Brasil e da Igreja Batista da Restauração de Vidas em Brasília DF., ex-maçon, autor de diversos livros entre eles: Maçonaria e Cristianismo, O cristão e a Maçonaria,A Religião do antiCristo, Vendas alto nível, com análise transacional e Comportamento Gerencial.

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Pesquisadores criam a primeira forma de vida sintética

CIÊNCIA

Cientistas conseguiram pela primeira vez produzir uma forma de vida "sintética" em laboratório. O trabalho, que deverá entrar para a história como um dos maiores (e mais polêmicos) feitos científicos da biologia moderna, foi capitaneado pelo sempre audacioso (e polêmico) Craig Venter, cientista americano que ajudou a sequenciar o genoma humano, dez anos atrás.

Neste caso, Venter foi ainda mais audacioso. Pegou o genoma sequenciado de uma bactéria, fez uma cópia "sintética" desse genoma, transplantou essa cópia para o "corpo" de uma célula inerte (sem DNA), e essa célula passou a ser viva, funcionando e multiplicando-se como se fosse a bactéria original. "É a primeira espécie autorreplicante no planeta cujo pai é um programa de computador", definiu Venter.

Pensando no genoma como um software biológico, o que os cientistas fizeram foi "piratear" o sistema operacional de uma máquina, transferir esse programa para outra máquina e fazer com que a máquina funcionasse normalmente. Uma operação que custou US$ 40 milhões e levou 15 anos para dar certo.

O resultado final, apresentado na edição de hoje da revista Science, é uma linhagem de milhões de bactérias reproduzidas de uma única célula que recebeu o genoma sintético. Em trabalhos passados, publicados ao longo dos últimos anos, a equipe já havia conseguido transplantar o genoma de uma espécie de bactéria (Mycoplasma mycoides) para o corpo de uma outra espécie (Mycoplasma capricolum), que passou a se comportar como se fosse a primeira. Também já haviam mostrado que era possível confeccionar esse genoma em laboratório, letra por letra, usando a sequência original como referência. Mas até agora não haviam conseguido fazer com que esse genoma sintético funcionasse dentro da célula receptora. Conseguiam piratear o software, mas a máquina não rodava.

Agora, finalmente, rodou. As bactérias da linhagem sintética, batizada de M. mycoides JCVI-syn1.0, funcionam e se reproduzem normalmente, como qualquer bactéria na natureza.

A célula original que recebeu o genoma sintético teve o benefício de todo o "maquinário" original do citoplasma (mitocôndrias, ribossomos e outras organelas) para funcionar, já que apenas o DNA havia sido removido. A cada multiplicação celular, porém, isso foi se diluindo, até que tudo dentro das células passou a ser 100% confeccionado pelo genoma sintético.

O termo refere-se ao fato de o genoma ter sido montado em laboratório, mas todos os ingredientes são naturais – nada artificial. "Não criamos vida do nada", ressaltou Venter.

Aplicações. Já acusado de "brincar de Deus", Venter busca, na verdade, desenvolver uma ferramenta biotecnológica que permita produzir micro-organismos "sintéticos", geneticamente programados para realizar funções específicas. Por exemplo, absorver CO2 do ar, digerir manchas de petróleo no mar ou produzir biocombustíveis com base em energia solar. "O próximo passo é uma alga sintética", avisa.

Fonte: Estadão