Os pesquisadores afirmam que estão mais perto de criar vida do zero depois de construir pequenos pedaços trêmulos que usam DNA produzido em laboratório para se alimentar, crescer e se reproduzir em um prato.

As células sintéticas são feitas de compostos químicos e acredita-se que sejam as primeiras a exibir um ciclo celular completo de crescimento, replicação genética e divisão para produzir a próxima geração.

O trabalho levanta a perspectiva de organismos artificiais concebidos e construídos para produzir medicamentos, alimentos, combustíveis e outros materiais. Mas também pode lançar luz sobre a profunda questão de como certos conjuntos de matéria inanimada atravessam o limiar para se tornarem vida.

Kate Adamala, que liderou a pesquisa na Universidade de Minnesota, disse: “Não é tão robusto, rápido ou tão bom na maioria de suas funções como uma célula natural, mas é uma prova de princípio de que as moléculas podem recriar comportamentos que só associamos a células vivas naturais. Se quisermos ser capazes de projetar a biologia, realmente precisamos saber exatamente o que precisamos entender.”

Os cientistas vêm tentando criar vida sintética há décadas. Em 2010, Craig Venter, o pioneiro da genética, construiu um organismo baseado na bactéria que causa mastite em cabras. Outros alcançaram feitos semelhantes.

Em vez de modificar células naturais, a equipe de Adamala construiu SpudCells de baixo para cima para garantir que cada componente fosse conhecido e compreendido. Eles começaram com minúsculas esferas cheias de água chamadas lipossomas, com alguns milésimos de milímetro de largura, e adicionaram uma pequena quantidade de DNA sintético para fornecer funções básicas. Adamala os chama de SpudCells para evocar o Sputnik e o início da era espacial, mas esse não é o único motivo. “Sou polaca”, disse ela. “Sou feito principalmente de batatas.”

SpudCells só funcionam em um fluido repleto de substâncias químicas vitais como o ATP, a principal molécula transportadora de energia que as células vivas produzem a partir dos nutrientes. Para crescer, as SpudCells se fundem com minúsculos lipossomas de “nutrientes” no líquido. Eles contêm moléculas, enzimas e estruturas microscópicas chamadas ribossomos, que os SpudCells precisam para produzir proteínas. O genoma SpudCell carrega outras instruções para copiar e dividir seu genoma.

Para imitar o conceito evolutivo de sobrevivência do mais apto, os pesquisadores mostraram como SpudCells com vantagem de crescimento genético se espalharam pela população, superando os SpudCells originais. O professor Tom Ellis, do Imperial College London, disse que o trabalho foi provavelmente “o maior avanço dos últimos tempos”.

“Fazer uma célula sintética nos ajuda a entender os requisitos mínimos exatos para a vida e como a vida poderia ter surgido da química”, disse Ellis. “Também é útil porque fornece um sistema totalmente compreensível para testar circuitos biológicos e modelos computacionais de vida celular.”

Assistir à divisão dos SpudCells foi surpreendente para a testemunha, disse Adamala. “Elas estão entre as fotos mais bonitas que já vi, mas obviamente sou tendencioso. Para a maioria das pessoas, olhando-as ao microscópio, não parece grande coisa… É uma mancha.” As SpudCells não estão vivas, mas podem tornar-se um chassi sobre o qual construir a vida, acrescentou ela.

Para Adamala, o trabalho é uma prova de princípio de que as células sintéticas podem se comportar como células vivas. Mas eles não são tão capazes quanto as células vivas. SpudCells dependem inteiramente das substâncias e componentes do líquido em que estão imersos. Eles não podem construir a sua própria maquinaria para produzir proteínas, controlar o seu metabolismo ou limpar os seus resíduos. E quando se dividem, muitas vezes transmitem a quantidade errada de DNA. Eles desaparecem depois de algumas gerações.

Adamala e outros estão lançando uma instituição chamada Biotic para reunir conhecimentos globais e transformar SpudCells em algo mais impressionante. O objetivo, segundo o cofundador Professor Drew Endy, bioengenheiro da Universidade de Stanford, é construir um “sistema operacional para a vida” feito de genes e bioquímica. O estudo é publicado como pré-impressão, antes da revisão por pares, para que outros laboratórios possam examinar o trabalho sem demora.

O professor John Dupré, filósofo e fundador do Centro para o Estudo das Ciências da Vida da Universidade de Exeter, questionou a utilidade de tais células sintéticas e se seriam mais eficientes para a produção de medicamentos, alimentos, combustíveis e materiais do que as células bacterianas modificadas. Talvez também não nos digam muito sobre a vida, acrescentou. “Talvez isso forneça um argumento convincente contra aqueles que pensam que além dos produtos químicos existe alguma substância imaterial que dá vida às coisas materiais. Mas quase nenhum cientista acredita nisso agora”, disse ele.

“Acho que o que falta é o aspecto relacional da vida que se tornou claro na crescente percepção de que a vida é quase universalmente simbiótica”, acrescentou. “Se as células sintéticas fossem usadas apenas para produzir substâncias químicas valiosas, este aspecto relacional poderia estar faltando, mas também faltaria um dos aspectos mais interessantes dos seres vivos reais”.