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29/08/2016

Superbactéria sintética será resistente a todos os vírus

Com informações da New Scientist
Superbactéria sintética será resistente a todos os vírus
A grande preocupação é que os micróbios geneticamente modificados escapem das fábricas ou troquem genes com micróbios naturais. [Imagem: Chris Bickel/Science]

Vida artificial

Ainda não está terminado, mas a engenharia genética acaba de ir mais longe do que muitos sonhavam - ou temiam.

Cientistas norte-americanos recodificaram a bactéria E. coli para que ela opere com um código genético diferente de qualquer outro organismo na Terra - um código genético sintético, criado pelos próprios cientistas, com mais de 62.000 alterações no genoma da bactéria original.

Isto é muito mais do que a equipe de Craig Venter fez em 2010, quando criaram a primeira bactéria com DNA sintético, mas que era apenas um organoide simplificado com um DNA mínimo.

O professor George Church, da Escola de Medicina de Harvard em Boston (EUA) e líder da equipe, afirma que este é um passo para criações ainda mais ambiciosas: animais com características talhadas para produzir virtualmente qualquer produto que se deseje.

Usos industriais e contaminação da vida natural

A equipe argumenta que a E. coli com genoma sintético poderá ter todos os tipos de usos industriais e foi projetada para se tornar resistente a todos os vírus conhecidos.

O professor Church afirma que este é exatamente seu objetivo a longo prazo: tornar os animais de abate ou células-tronco humanas resistentes a todos os vírus. Essas células poderiam ser utilizadas para a produção de vacinas e para transplantes.

A grande preocupação, contudo, é que os micróbios geneticamente modificados escapem das fábricas ou troquem genes com micróbios naturais - por exemplo, se um micróbio produzindo uma droga como o ópio - analgésicos opioides - começasse a colonizar os intestinos das pessoas.

Os cientistas afirmam estar tomando as precauções necessárias para que isso não ocorra.

DNA artificial

Existem quatro letras de DNA diferentes (A, T, G e C), de forma que há 64 conjuntos três a três - os chamados códons tripletos (AAA, AAT e assim por diante). Mas, como há apenas 20 aminoácidos, há muita redundância no código genético. Por exemplo, os códons TAG, TAA e TGA todos significam "parar" a síntese da proteína. Se cada TAG em um genoma for alterado para TAA ou TGA, isso não iria alterar qualquer uma das receitas de proteína, mas libera o códon TAG para que ele seja utilizado para especificar um aminoácido artificial.

A equipe conseguiu mudar sete códons na bactéria E. coli. Como isso exigiu fazer mais de 62.000 alterações no DNA, as técnicas de edição genética tradicionais não são adequadas. Em vez disso, a equipe projetou o genoma em computador e, em seguida, sintetizou moléculas curtas de DNA com cerca de 2000 letras de comprimento.

Superbactéria sintética será resistente a todos os vírus
O principal objetivo alegado pelos cientistas para criar bactérias sintéticas é a transformação das bactérias em fábricas vivas de medicamentos. [Imagem: Cortesia ACBS Lab/MIT]

Como medida de segurança, os cientistas alteraram os genes de modo que proteínas essenciais para a sobrevivência da bactéria só funcionam se incluírem o aminoácido artificial em determinados pontos. Isto significa que as E. coli com DNA sintético só vão crescer se o seu meio de cultura contiver os aminoácidos artificiais, o que é um meio de diminuir o risco de que elas escapem dos laboratórios ou fábricas e comecem a contaminar as bactérias naturais.

Resistência a vírus

A equipe ainda está testando cada uma das modificações do DNA sintético - eles já testaram cerca de metade das 2200 modificações, encontrando pelo menos 13 que são fatais à bactéria resistente a vírus.

Fazer animais complexos - com bilhões ou trilhões de células - que sejam resistentes a vírus da mesma forma será um desafio bem maior. O genoma humano, por exemplo, tem 6 bilhões de letras de DNA, em comparação com os 4 milhões da E. coli.

Mas um grupo de biólogos, incluindo o professor Church e sua equipe, já estão tentando levantar US$ 100 milhões para sintetizar todo o genoma humano a partir do zero. Os planos iniciais não incluem alterar o código genético, mas se este projeto para reescrever o genoma humano for adiante, seus resultados abririam o caminho para tornar isso possível.


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