Cientistas avançam em pesquisas para a criação de cromossomos sintéticos

Em três anos, equipe internacional de pesquisadores desenvolve 30% do genoma de uma levedura, micro-organismo com material genético semelhante ao humano

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postado em 10/03/2017 06:00

Um dos objetivos mais buscados pela ciência, a criação de um ser vivo em laboratório está mais próxima de se tornar realidade. Um consórcio formado por mais de 200 pesquisadores desenvolveu 30% do genoma de uma levedura, micro-organismo que tem o material genético semelhante ao de humanos. O trabalho teve início em 2014, com o desenvolvimento do primeiro cromossomo artificial. Os novos desdobramentos da pesquisa foram publicados, na edição desta semana, da revista Science e trazem a criação de mais cinco peças genéticas. Segundo os cientistas, os avanços permitirão que combustíveis e medicamentos mais eficientes sejam desenvolvidos.

O projeto, chamado Synthetic Yeast Project (Sc2.0), teve origem na Universidade John Hop-kins, nos Estados Unidos, quando cientistas decidiram copiar o material genético da levedura Saccharomyces cerevisiae. A espécie foi escolhida pela  semelhança genética com o homem e por ter menos pares de cromossomos, o que facilitaria o trabalho dos investigadores. A primeira conquista da equipe foi apresentada há três anos, quando eles desenvolveram o cromossomo número 3, que recebeu o nome synIII. O sucesso inicial fez com que os americanos dessem continuidade à pesquisa, contando com a ajuda de cientistas da China, França e Escócia.

Os esforços conjuntos resultaram na criação de mais cinco cromossomos: synII, synV, synVI, synX e synXII, a levedura tem 16 ao todo. Em sete estudos científicos publicados na última edição da revista americana, os investigadores dão detalhes sobre o desenvolvimento das peças sintéticas. Eles usaram uma técnica em que os cromossomos artificiais são trocados pelos pedaços originais do genoma da Saccharomyces cerevisiae. Dessa forma, pôde-se observar se eles atuavam da mesma forma que os verdadeiros e trocá-los.

Um dos principais avanços do trabalho é que a técnica permite fazer alterações no cromossomo. “A levedura é um organismo importante para a fabricação de produtos utilizados na biotecnologia, como enzimas e antibióticos, mas otimizá-la para gerar novos produtos ainda não é algo possível. Nosso conjunto sintético de cromossomos permite que o genoma de levedura possa superar esse problema”, destacou, em comunicado à imprensa, Jef Boeke, um dos autores do estudo e diretor fundador do Instituto de Genética de Sistemas NYU Langone Medical Center. “Esse trabalho é um estágio de conclusão de todo o designer para que genomas sintéticos possam responder a necessidades ainda não satisfeitas na medicina e na indústria”, complementou.

Passos largos

Para Andrés Ochoa, especialista em biotecnologia e pesquisador da Universidade de São Paulo (USP), a pesquisa internacional prova que os avanços tecnológicos caminham a passos largos. “É uma confirmação de que as ferramentas e as técnicas que estamos criando são capazes de gerar avanços científicos que, há 10 anos, eram impossíveis, tanto por custo quanto por eficiência. Isso mostra que estamos conquistando material para fazer modificações mais sofisticadas, que podem ajudar a melhorar a manufatura usando micro-organismos na produção de biocombustíveis e de outros bioprodutos”, ressaltou.

Ochoa, que não participou do estudo, também acredita que o trabalho tem alto impacto científico, pois a levedura estudada possui grande semelhança com o material genético humano. “Um organismo como a levedura é muito importante, nesse raciocínio, por ser eucarionte, o que quer dizer que a sua complexidade é mais próxima de organismos superiores, como plantas e animais, em termos de estrutura do genoma, do que das bactérias”, explicou.

"Bom caminho"

Além dos seis cromossomos incorporados ao genoma do micro-organismo,  outros estão em processo de montagem. Os autores do estudo acreditam que, no prazo de dois anos, cada peça sintética será inserida em uma célula de levedura. “Ainda não encontramos barreiras substanciais. Por isso, estamos definitivamente no bom caminho”, justificou Joel Bader, professor na Escola de Medicina da Universidade Johns Hopkins e um dos participantes do estudo.

Ochoa acredita que o trabalho dos cientistas pode ir além. “O óbvio é continuar aumentando a complexidade do experimento, mas também seguir explorando organismos complexos, como plantas e animais. O ideal é que grupos ao redor do mundo trabalhem juntos para conseguir executar tarefas que pensamos ser impossíveis”, diz, defendendo, em seguida, que a prática se repita em outros campos de estudo. “O futuro é integrar a população na ciência para usar o poder da comunidade em encontrar soluções. Nesse projeto, os cientistas se integraram também a estudantes, mas acredito que todos poderão contribuir para a ciência de uma forma mais direta.”

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