Célula Sintética: Avanços, Aplicações e Perspectivas Futuras

Imagine uma bactéria que não prejudica, mas entrega medicamentos diretamente às células doentes ou até mesmo consome plástico nos oceanos, contribuindo para resolver um dos grandes problemas ambientais contemporâneos. Esse tipo de microrganismo acaba de dar um salto significativo no Brasil. A pesquisadora Daniela Bittencourt, da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, participou de estudos que resultaram na JCVI-syn3.A, uma célula derivada da JCVI-syn3.0, a menor célula com genoma já obtida, capaz de crescer em ambientes controlados de laboratório.

Desenvolvimento e Potencialidades

O trabalho envolveu o conceito de célula mínima, que carrega um genoma 100% sintético contendo apenas o necessário para sua sobrevivência e reprodução em ambiente controlado. A JCVI-syn3.A, desenvolvida a partir da Mycoplasma mycoides, uma bactéria patogênica que causa pneumonia em caprinos, apresenta 19 genes adicionais em comparação com sua antecessora, a JCVI-syn3.0, o que a torna mais próxima do seu estado natural.

Os cientistas do JCVI conseguiram minimizar o genoma da célula até a JCVI-syn3.0, identificando os genes essenciais à vida e removendo os demais, resultando em uma célula altamente versátil. Este avanço representa uma promissora plataforma para desenvolver biossensores para detectar contaminação da água ou criar microrganismos capazes de fixar nutrientes específicos no solo, entre outras aplicações.

Biologia Sintética e Futuras Aplicações

A chave dessa tecnologia reside na biologia sintética, que busca sintetizar partes genéticas responsáveis por diferentes funções biológicas para criar organismos com funções específicas. Isso pode resultar na produção de bactérias capazes de melhorar a fertilidade do solo ou servir como agentes de detecção ambiental.

As pesquisas com a linhagem JCVI-syn no Brasil estão sendo conduzidas pelo Laboratório de Biologia Sintética da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, em parceria com o J. Craig Venter Institute. Essa colaboração visa não apenas entender melhor o funcionamento dessas células, mas também explorar seu potencial em áreas como medicina e agricultura.

Potenciais Aplicações

Além disso, os estudos envolvem a interação da JCVI-syn3.A com células humanas e sua resposta ao sistema imunológico. Até o momento, a célula sintética não desencadeou reações adversas, indicando sua inofensividade potencial para aplicações médicas, como entrega de medicamentos e desenvolvimento de vacinas.

Esses avanços representam uma nova era na biotecnologia, onde microrganismos sintéticos podem ser projetados para desempenhar funções específicas em diferentes campos, desde a agricultura até a medicina, promovendo assim soluções inovadoras para desafios globais.