Materiais sintéticos simulam células reais

Pesquisadores da Universidade de Nottingham, Reino Unido, deram os primeiros passos rumo ao desenvolvimento de uma célula sintética. O professor Cameron Alexander e o estudante George Pasparakis, ambos da Escola de Farmácia, usaram polímeros (moléculas de longa cadeira) para a construção de cápsulas estruturais com propriedades similares às da superfície de uma célula real.

Neste trabalho, Alexander e Pasparakis mostram como em laboratório é possível incentivar as cápsulas a interagir com células de bactérias verdadeiras, e, deste modo, transferir a informação molecular de um organismo vivo para algo sintético. A descoberta pode ter uma infinidade de usos médicos. Entre inúmeras aplicações, poderão ser desenvolvidos vários sistemas de transporte de droga em regiões-alvo do organismo, onde as cápsulas seriam usadas para transportar fármacos e para atacar células doentes. Deixando as células saudáveis intactas, o número de efeitos secundários, associados a tratamentos violentos contra algumas doenças, como o câncer, poderão ser reduzidos.

A tecnologia poderá ser igualmente usada como um agente antimicrobiano, permitindo que os médicos destruam as bactérias que promovem a doença, sem, no entanto, que essas células sintéticas ataquem outros microorganismos que conferem resistência ao organismo. Isso vem promover uma nova arma na luta contra as super-bactérias, resistentes a uma ampla gama de antibióticos. Apesar de serem etapas muito iniciais no laboratório, e o caminho ser longo até que se transforme algo sintético em uma célula funcional, os resultados demonstraram que é possível transferir determinadas moléculas do interior da cápsula sintética para as bactérias quando estão em contato físico.    O artigo intitulado Sweet Talking Double Hydrophilic Block Copolymer Vesicles (em português, algo como “Doce conversa entre Vesículas Copolímeras de Blocos Hidrofílicos Duplos”), publicado na Revista Angewandte Chemie, conclui que a projeção de novos blocos copolímeros, montados em vesículas de superfície, apresentam uma funcionalidade a partir da glicose. Os tamanhos das vesículas podem ser controlados pelo índice de comonômero (um monômero associado a outro monômero pela reação de polimerização), pela relação dos blocos, pela massa molar e pela baixa temperatura crítica da solução (LCST – lower critical solution temperature). Esse controle permite a transferência de informação às células biológicas, através da superfície glicolisada, ou através dos índices do interior das vesículas. As vesículas podem, assim, ser consideradas uma imitação, embora primitiva, de células naturais com glicocálix (camada externa à membrana, presente em células animais, formada por uma rede frouxa de carboidratos que recobre a envoltório celular), com aplicações potenciais na identificação de células doentes. 

O trabalho foi financiado pelo programa IDÉIAS e pelo Physical Sciences Research Council (EPSRC) e vem sendo associado a um conjunto de pesquisas inovadoras do Reino Unido. Contudo, o estudo torna-se o primeiro a ser desenvolvido na área da biologia sintética. A pesquisa foi conduzida por bioinformáticos e por farmacêuticos da Universidade de Nottingham, juntamente com químicos das Universidades de Oxford e de Glasgow, ambas britânicas.    As pesquisas, envolvendo a colaboração de seis centros, com peritos científicos do novo campo emergente, chamado “biologia sintética”, têm recebido também apoio do Conselho de Biotecnologia e Pesquisa das Ciências Biológicas (BBSRC – Biotechnology and Biological Sciences Research Council) e do programa Life Sciences Interface Programme (EPSRC).

  

26/06/2008