Cientistas deram um grande passo à frente no desenvolvimento de vida artificial complexa, sintetizando com sucesso seis de 16 leveduras de cromossomos – As estruturas moleculares que carregam genes.
Isso significa que eles são mais do que um terço do caminho para serem capazes de construir suas próprias leveduras feitas sob genomas a partir do zero, o que seria um grande momento no campo do desenvolvimento de formas de vida feita em laboratório.
A pesquisa está sendo realizada por centenas de cientistas que compõem o Projeto Genoma da Levedura Sintético (Synthetic Yeast Genome Project), e eles estimam que o genoma da levedura artificial poderia ser concluído no próximo ano.
“Isto é muito emocionante”, disse o geneticista George Church, da Universidade de Harvard, que não estava envolvido na pesquisa, à Kristen V. Brown no Gizmodo.
“Eles têm enfrentado algumas das coisas mais difíceis. Os outros dois terços do genoma da levedura vão surgir muito mais rápido.”
Nos últimos anos, os cientistas têm feito grandes saltos na edição de DNA graças à tecnologia CRISPR-Cas9, permitindo-lhes fazer coisas como parar o escurecimento das maças e prevenir reinfecções de HIV editando o vírus fora das células humanas – mas desta vez, o objetivo era produzir um organismo unicelular completo no laboratório.
Para ser claro, o objetivo final ainda é um longo caminho, mas esta pesquisa nos move muito mais próximo a ele, como os cientistas estão aprendendo passo a passo como efetivamente escrever o código que poderia criar um organismo artificial funcional.
Algo semelhante foi feito antes com a bactéria Mycoplasma genitalium, mas o genoma da levedura aqui é muito mais complexo.
Se a equipe for bem sucedida, seria o primeiro genoma de um organismo eukaryota a ser sintetizado – o mesmo domínio de seres vivos que animais e plantas pertencem, e que as células contêm um núcleo e outros ligados à membrana das organelas.
O processo envolve a construção de cromossomos da levedura dos quatro blocos de construção químicos que compõem o DNA – adenina, citosina, guanina e timina. Em cada fase, cromossomas naturais são cuidadosamente substituídos com aqueles feitos em laboratório, e em seguida, a levedura é testada para ver se ainda funciona como deveria.
Isso tudo é possível graças a um programa de computador avançado chamado BioStudio, que identifica quaisquer “bugs” no código e fixa-o antes de passar para a próxima fase.
“Nós estamos trocando essencialmente o código em uma célula de levedura que vivem com uma espécie de versão do século 21 do sistema operacional”, disse o líder do projeto, Jef Boeke, da Escola de Medicina da Universidade de Nova York, à NPR.
Esse processo poderia eventualmente permitir que os cientistas façam muito mais do que sua própria levedura encomendada. Deseja-se que os futuros organismos de designer possam ser usados como fábricas personalizadas minúsculas, bombeando medicamentos para tratar a doença e produzir diferentes tipos de biocombustíveis.
Um dia, ele também poderá permitir-nos desenvolver completamente diferentes tipos de levedura que podem sobreviver em vários ambientes, ou com características específicas.
Por agora, os cientistas pretendem produzir seus próprios cromossomos da levedura que funcionam da mesma forma como os naturais, enquanto adicionam alguns ajustes – como trocar genes para fazer com que o DNA seja mais fácil de editar, e tirar qualquer código redundante.
“Umas das grandes citações de Richard Feynman nas Feynman Lectures sobre física é: ‘O que eu não posso criar, eu não consigo entender“, disse Boeke. “E isso é uma espécie de lema para nosso campo, poderia-se dizer.”
Sete artigos sobre a pesquisa foram publicados na Science.