SpudCell cria primeira célula sintética com ciclo de vida completo

Um grupo de pesquisadores da Universidade de Minnesota anunciou a criação da primeira célula completamente sintética capaz de realizar um ciclo de vida completo de forma autônoma. Batizado de SpudCell, o organismo foi desenvolvido a partir de componentes químicos não vivos e consegue crescer, replicar seu material genético e se dividir sem depender de células naturais.

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O projeto foi liderado pelos professores associados Kate Adamala e Aaron Engelhart, do Colégio de Ciências Biológicas da Universidade de Minnesota. Segundo os pesquisadores, a principal diferença em relação a experimentos anteriores é que o novo modelo reúne, em um único sistema, todas as funções essenciais associadas ao ciclo de vida celular, em vez de reproduzir apenas processos isolados em laboratório.

“Este é provavelmente o projeto mais empolgante em que trabalhei”, afirmou Adamala. De acordo com a pesquisadora, a equipe conseguiu reproduzir por meio da química um conjunto de comportamentos que antes só havia sido observado em sistemas biológicos. Para ela, o resultado indica que processos fundamentais, como crescimento e replicação, podem ser reproduzidos sem recorrer a células preexistentes.

Um dos aspectos destacados pelos autores é o tamanho reduzido do genoma da SpudCell. Enquanto o genoma humano possui cerca de 3 milhões de pares de quilobases (kbp), estimativas anteriores apontavam que uma célula funcional precisaria de pelo menos 113 kbp. A nova célula opera com um genoma de aproximadamente 90 kbp.

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Outro diferencial está na organização do material genético. Em vez de um único cromossomo, o DNA foi distribuído em sete plasmídeos independentes, formando uma estrutura modular que, segundo os pesquisadores, permite programar funções específicas de maneira separada.

A divisão celular também segue um mecanismo diferente daquele encontrado em organismos naturais. Em vez de utilizar um citoesqueleto — estrutura interna responsável pela divisão das células biológicas —, a SpudCell emprega proteínas que se acumulam na superfície da membrana até que a pressão mecânica provoque a separação da célula.

Durante os testes, os cientistas introduziram uma modificação genética para ampliar a produção de uma proteína específica. Segundo o relato da equipe, as células modificadas passaram a crescer mais rapidamente e superaram a versão original após cinco gerações, principalmente em ambientes com poucos nutrientes. Os pesquisadores afirmam que o resultado demonstra a atuação de processos de seleção e competição evolutiva dentro do sistema sintético.

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Com a divulgação do projeto, Adamala e colaboradores anunciaram a criação da instituição de pesquisa de benefício público Biotic. A iniciativa pretende desenvolver uma infraestrutura técnica aberta para que cientistas de diferentes países possam colaborar no avanço da tecnologia sem restrições impostas por patentes privadas.

De acordo com a equipe, a SpudCell deverá servir como plataforma para futuras pesquisas em biologia sintética. Entre as aplicações consideradas pelos pesquisadores estão o desenvolvimento de medicamentos de maior precisão, a produção de novos materiais em condições biológicas e a criação de sistemas celulares programáveis para diferentes áreas da engenharia biológica.

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