Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/04/2019
Genoma sintético
Cientistas anunciaram a criação
do primeiro genoma de um organismo vivo totalmente projetado por computador.
Para isso, eles usaram um novo
método que simplifica muito a produção de grandes moléculas de DNA contendo
centenas de genes.
Este primeiro organismo fruto da
biologia sintética foi batizado de Caulobacter ethensis-2.0.
O "Caulobacter" foi
tirado da bactéria que serviu de base para o estudo, enquanto o
"ethensis" é uma homenagem ao instituto ETH, de Zurique, na Suíça,
onde a pesquisa foi realizada.
Embora os pesquisadores tenham
produzido fisicamente o genoma da C. ethensis-2.0 na forma de uma molécula de
DNA muito grande, eles ainda não criaram um organismo real cujo funcionamento
seja gerido por esse genoma, ressaltando que isso irá exigir discussões éticas
amplas envolvendo toda a sociedade, e não apenas a comunidade científica.
Organismo vivo criado
pelo homem
O C. ethensis-2.0 foi baseado no
genoma de uma bactéria de água doce bem estudada e inofensiva, a Caulobacter
crescentus. Ela não causa nenhuma doença e serve como um organismo modelo em
laboratórios. Seu genoma contém 4.000 genes, sendo que apenas cerca de 680 deles
parecem ser cruciais para a sobrevivência das espécies no laboratório -
bactérias com esse genoma mínimo são viáveis em condições de laboratório.
Os irmãos Beat e Matthias
Christen lideraram uma equipe que tomou esse genoma mínimo da C. crescentus
como ponto de partida e se propuseram a sintetizar quimicamente o genoma a
partir do zero, como um cromossomo na forma de um anel contínuo.
Em um processo lento, passo a
passo, eles sintetizaram 236 segmentos do genoma, que foram então reunidos.
Foi necessário simplificar
radicalmente a sequência do genoma sem modificar a informação genética real, no
nível das proteínas. Essa simplificação é possível porque a biologia tem
redundâncias internas para armazenar informações genéticas. O algoritmo
desenvolvido pelos cientistas suíços otimiza essa redundância.
Limites do
conhecimento
O genoma sintético resultante é
interessante do ponto de vista biológico. "Nosso método é um teste
decisivo para ver se nós biólogos entendemos corretamente a genética, e isso
nos permite destacar possíveis lacunas em nosso conhecimento," disse Beat.
Naturalmente, o genoma
artificial somente pode conter informações que os cientistas realmente
entendem. Qualquer informação adicional "escondida" na sequência do
DNA - ainda não compreendida pelos cientistas - é perdida no processo de
criação do novo código.
Para provar que esse
conhecimento é amplo o suficiente, será necessário criar o organismo real em
laboratório. "Acreditamos que em breve também será possível produzir
células bacterianas funcionais com esse genoma," prevê Beat.
Discussão com a
sociedade
As possibilidades aventadas para
a criação de organismos sintéticos incluem a criação de microrganismos
artificiais para a produção de moléculas ou vitaminas complexas
farmaceuticamente ativas. Em tese, a tecnologia poderia funcionar para todos os
microrganismos, não apenas para a Caulobacter. Outra possibilidade seria a
produção de vacinas de DNA.
Mas há outros problemas além da
compreensão do genoma e da capacidade de montar as moléculas adequadamente.
"Por mais promissores que
sejam os resultados da pesquisa e suas possíveis aplicações, eles exigem uma
profunda discussão na sociedade sobre os propósitos para os quais essa
tecnologia pode ser usada e, ao mesmo tempo, sobre como os abusos podem ser
evitados," reconheceu Beat.
Ainda não está claro quando a
primeira bactéria com um genoma artificial será produzida, mas é evidente que
ela pode e será desenvolvida. "Devemos usar o tempo que temos para
discussões intensivas entre cientistas e também na sociedade como um todo.
Estamos prontos para contribuir com essa discussão, com todo o know-how que
possuímos," finalizou o biólogo.
Bibliografia:
Artigo: Chemical synthesis rewriting of a bacterial genome to achieve
design flexibility and biological functionality
Autores: Jonathan E. Venetz, Luca Del Medico, Alexander Wölfle, Philipp
Schächle, Yves Bucher, Donat Appert, Flavia Tschan, Carlos E. Flores-Tinoco,
Mariëlle van Kooten, Rym Guennoun, Samuel Deutsch, Matthias Christen, Beat
Christen
Revista: Proceedings of the National Academy of Sciences
DOI: 10.1073/pnas.1818259116
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