Daniela Bittencourt, da Embrapa, que participou do desenvolvimento da célula JCVI-syn3
Imagine uma bactéria do bem que possa “comer” o plástico nos oceanos, resolvendo assim um dos principais problemas ambientais da atualidade. Ou que seja capaz de percorrer o organismo entregando fármacos para combater doenças como o câncer, diretamente nas células afetadas. A pesquisadora Daniela Bittencourt, da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), da unidade Recursos Genéticos e Biotecnologia, localizada em Brasília, participou junto ao J.Craig Venter Institute, nos EUA, do desenvolvimento de estudos com o JCVI-syn3.A, um microorganismo derivado da JCVI-syn3.0, célula de menor genoma já obtida e que é capaz de crescer em meios de laboratório. A Embrapa considera o feito um passo importante, no Brasil.
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“Mostramos [em artigo científico] como a JCVI-syn3.A é um organismo versátil e robusto, que pode ser usado para investigar interações entre bactérias e células de mamíferos”, diz Daniela. De acordo com a pesquisadora, o processo de desenvolvimento da célula, no qual ela atuou como cientista visitante, ocorreu entre 2019 e 2021, para os cientistas do JCVI que assinaram agora com ela o artigo.
“A JCVI-syn3.A tem 19 genes a mais do que a JCVI-syn3.0. Esses genes foram inseridos de volta para deixar a célula com morfologia e processo de divisão mais próximos ao natural, facilitando assim sua manipulação em laboratório”, diz Daniela.
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As pesquisas com a linhagem JCVI-syn no Brasil estão sendo desenvolvidas pelo Laboratório de Biologia Sintética da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, no âmbito do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Biologia Sintética (INCT BioSyn), liderado pelo pesquisador Elibio Rech, em parceria com o J. Craig Venter Institute, que cedeu as células mínimas para o estudo. “O INCT BioSyn inseriu a C&T do Brasil no mapa mundial da biologia sintética”, explica Daniela.
Acreditar na biologia sintética
De acordo com Daniela, a chave para a tecnologia está justamente na biologia sintética. O objetivo a longo prazo é aprender as metodologias de síntese de genoma e de desenvolvimento de células com genoma sintético, a fim de produzir bactérias e outros microrganismos que possam ser usados como bioinsumos.
“É possível usar o conhecimento da biologia a nosso favor. Ou seja: pegar todos os mecanismos biológicos que conhecemos e sintetizar as partes genéticas responsáveis por eles para construir um organismo com uma função específica. Daí o termo biologia sintética”, diz ela.
Pode-se, por exemplo, criar uma bactéria capaz de fixar no solo os nutrientes necessários para o desenvolvimento máximo de uma determinada cultivar, ou que possa servir de biossensor no caso de contaminação da água. “No futuro, esse conhecimento também pode ser usado no desenvolvimento de uma vacina, ou de uma célula que percorra o organismo humano carreando genes de interesse para combater um câncer”, afirma Daniela.
Exemplo de colônia formada pelas células mínimas desenvolvidas na pesquisa
O trabalho da pesquisadora envolve o conceito de célula mínima. Elas são células que carregam um genoma 100% sintético e possuem em seu código genético apenas o necessário para mantê-la viva e se multiplicar em ambiente controlado. No caso da linhagem JCVI-syn, foi utilizada como base genética o genoma da bactéria Mycoplasma mycoides, subespécie capri, uma espécie patogênica que causa pneumonia em caprinos.
Em outra frente da pesquisa, está sendo testada a interação da JCVI-syn3A com os neutrófilos humanos – o tipo leucocitário mais abundante na circulação, que constituem a primeira linha de reconhecimento e defesa contra agentes infecciosos no tecido.
A boa notícia é que, até o momento, a célula mínima não provocou nenhuma reação desse mecanismo de defesa, indicando que, a princípio, ela é inerte ao sistema imunológico. “Esse fator é crucial para o desenvolvimento de vacinas e outras aplicações médicas, como a entrega de fármacos no organismo”, conta Daniela. (Com Embrapa)
