Imagine se as células pudessem pensar. Essa ideia está mais próxima da realidade graças a um avanço significativo da biologia sintética. Bioengenheiros da Universidade de Rice desenvolveram um novo “kit de construção” para projetar circuitos programáveis de sentido e resposta em células humanas, o que pode levar a tratamentos inovadores para doenças como o câncer e doenças autoimunes
A Importância da Fosforilação na Biologia Sintética
O grande diferencial dessa pesquisa está na utilização da fosforilação, um processo biológico fundamental para a comunicação celular. A fosforilação regula vários mecanismos celulares, como a resposta inflamatória e o controle dos níveis de açúcar no sangue. Os cientistas conseguiram reconfigurar essas vias biológicas para criar circuitos sintéticos que potencializam a capacidade natural das células de processar informações e reagir ao ambiente.
‘Células Inteligentes’: Um Novo Paradigma
Xiaoyu Yang, principal autor do estudo, descreve a inovação como “pequenos processadores dentro das células, feitos de proteínas, capazes de ‘decidir’ como reagir a sinais específicos, como inflamação ou marcadores de tumores”. Essa abordagem permite a criação de “células inteligentes”, capazes de identificar sinais de doenças e administrar tratamentos personalizados de forma autônoma.
Os pesquisadores basearam sua estratégia na ideia de que a fosforilação pode ser tratada como um sistema modular, onde cada etapa do processo pode ser remontada para formar novas redes de sinalização. Caleb Bashor, coautor e professor assistente de bioengenharia, destaca que “os ciclos de fosforilação são interconectáveis, o que nos permite criar modelos inteiramente novos sem comprometer a função celular natural”.
Impacto na Medicina: Terapias Rápidas e Personalizadas
Esse avanço pode ter consequências revolucionárias na medicina. Diferente dos circuitos sintéticos anteriores, que levavam horas para ativar, os novos circuitos baseados na fosforilação respondem em segundos ou minutos. Em testes laboratoriais, os circuitos detectaram sinais externos, como fatores inflamatórios, e desencadearam respostas específicas com alta precisão.
Segundo Bashor, “esta pesquisa demonstra que é possível projetar circuitos programáveis em células humanas que respondem a sinais de maneira rápida e precisa. Este é o primeiro kit de construção para engenharia de circuitos sintéticos baseados em fosforilação”.
No futuro, esses circuitos poderiam ser usados para controlar surtos autoimunes ou reduzir os efeitos colaterais da imunoterapia. Com essa descoberta, a visão de “células inteligentes” que detectam doenças e fornecem tratamentos instantâneos está mais próxima de se tornar realidade.
