Usando pedaços de DNA como se fossem peças de um jogo de construção, biólogos sintéticos criaram células combustíveis microscópicas, transformaram bactérias nocivas em auxiliadores intestinais e desenvolveram máquinas de diálise do tamanho de pílulas.
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Esses projetos fizeram parte da competição International Genetically Engineered Machine (iGEM), um encontro anual do Instituto de Tecnologia de Massachusetts. Realizado na semana do dia 8 de novembro, o iGEM contou com a participação de 84 equipes de universitários de 21 países da América do Norte, América do Sul, Ásia e Europa que expuseram o poder das "máquinas" biológicas da engenharia humana.
Biólogos sintéticos usam pedaços de DNA, que eles chamam de "partes", como blocos de construção para novos organismos úteis. É um pouco como programação de computador, mas em vez de código, os biólogos sintéticos acrescentam material biológico para alterar os organismos existentes, como bactérias, lêvedo e até células mamárias.
Os participantes do iGEM desenvolveram e construíram sistemas biológicos a partir de um mesmo conjunto de peças, mais outras produzidas por cada equipe. O objetivo é ganhar o Stanley Cup de biologia sintética - um grande "bio-tijolo" de alumínio passado de ano a ano, que simboliza os blocos de construção biológica usados na competição e com a inscrição dos nomes de ganhadores passados.
Finalistas merecedores
Com dificuldade, uma junta de especialistas selecionou os seis finalistas de 2008.
A equipe do Instituto de Tecnologia da Califórnia reprogramou a bactéria nociva Escherichia coli para o combate de patogênicos, tratamento da intolerância à lactose e produção de vitaminas essenciais.
"É natural pensar em bactérias no intestino, porque já existem bactérias vivendo nele," explicou Fei Chen, membro da equipe.
"As bactérias naturais do intestino ajudam na digestão, são essenciais para o desenvolvimento do sistema imunológico e expulsam bactérias nocivas," acrescentou Doug Tischer da CalTech. "Mas com a bioengenharia podemos criar uma boa linhagem de Escherichia coli que pode executar funções benéficas, embora artificiais."
A equipe "Team Bactricity", de Harvard, usou a bactéria Shewanella oneidensis (apelidada carinhosamente de "Shewie") para criar uma célula combustível microbial. Algumas bactérias produzem eletricidade naturalmente, mas para controlar a corrente, a equipe precisou desenvolver um novo circuito genético. Um possível uso para isso: essas bactérias poderiam detectar mudanças na composição química e monitorarem a qualidade da água. Elas então transmitiriam as mudanças a um computador através de emissões elétricas.
A Universidade Nacional Yang Ming de Taipei, Taiwan, com o projeto BacToKidney, apresentou uma bactéria que poderia servir como uma máquina de diálise interna para pessoas que sofrem de doenças renais crônicas. O organismo, que funcionaria como uma cápsula transportada do estômago até o intestino delgado, "poderia melhorar a qualidade de vida de pessoas que sofrem de falência renal crônica, e que geralmente dependem de máquinas de diálise," afirmou um membro da equipe, Chun-Ju Yang.
As contribuições dos outros dois finalistas podem dar aos pesquisadores ferramentas inovadoras para expandir o domínio de possibilidades da biologia sintética.
O projeto Clonebots da Universidade da Califórnia, Berkeley, emprega as partes de DNA para ajudar biólogos sintéticos a desenvolver outras partes. A equipe da Universidade de Freiburg, Alemanha, criou um sistema para controlar certas proteínas, essenciais à formação de organismos multicelulares. Seu trabalho poderia no futuro ajudar cientistas a programarem células para o desempenho de uma variedade de funções.
Busca pela cura
Os ganhadores do prêmio, da Eslovênia, podem ter desenvolvido algo de impacto humano muito mais imediato - uma vacina contra a bactéria Helicobacter pylori. A bactéria infecta cerca de metade da população mundial e é comum principalmente nos países subdesenvolvidos. Embora muitas pessoas infectadas não apresentem sintomas, outras desenvolvem úlcera péptica e um ou outro tipo de câncer.
A equipe já produziu duas vacinas que começaram a ser testadas em ratos de laboratório. Uma das vacinas modifica a bactéria, deixando-a "visível" ao sistema imunológico; a outra aumenta a eficiência da resposta de imunização.
Resumindo as conquistas deste ano, o pesquisador do MIT Randy Rettberg, diretor do iGEM, disse que a questão que gerou a competição há cinco anos, se tornou, felizmente, caduca.
"Será que sistemas biológicos simples podem ser construídos com partes padrões permutáveis e operados em células vivas?" ele perguntou. "Ou será que a biologia natural é complicada demais e única? A resposta está começando a ficar óbvia."
Amy Traduções
- National Geographic
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