Desde o surgimento da CRISPR-Cas9, a modulação gênica se tornou ainda mais comum entre os cientistas, porém um recente estudo coloca os microrganismos como foco desse processo. Pesquisadores de Michigan State University utilizaram bactérias modificadas que direcionam a expressão gênica.
Em testes realizados com animais, a equipe acompanhou o sucesso de bactérias geneticamente alteradas ao entrarem em células e iniciarem processos de “cura”. No futuro, os cientistas realizarão a avaliação do comportamento celular quando comparado com o processo de endossimbiose.
Além disso, ainda é um objetivo de próximas pesquisas garantir uma harmonia entre o hospedeiro e o microrganismo, para que a modulação do organismo seja “permanente”.
Como explicar o relacionamento entre bactérias e células?
Primeiramente, o termo endossimbiose corresponde à um tipo relação ecológica estudado na ciência. Nesse caso, a espécie endossimbionte vive dentro de uma célula ou um organismo, chamado de hospedeiro.
Ademais, essas relações são altamente encontradas na natureza e aconteceram devido aos processos de evolução. Sendo que, a maioria dos organismos depende de bactérias, vírus ou fungos para sobreviverem, por isso a endossimbiose é processo vital no ambiente.
Contudo, atualmente, os objetivos dos mais recentes estudos é criar um sistema de endossimbiontes artificiais (sigla, em inglês, EES). Ou seja, criar uma relação ecológica capaz de colaborar, por exemplo, com a restauros nas células e tecidos do corpo humano.
Por fim, por muito tempo, o meio acadêmico considerou os EES como projeções impossíveis e fantasiosas. Porém, com os resultados disponíveis em artigo na bioRxiva, a equipe de Michigan conseguiu reverter essa perceptiva.
Como as bactérias modificadas podem guiar a expressão gênica?
A imagem a seguir explica a proposta dos pesquisadores com a técnica de endossimbiontes artificiais:
Primeiramente, a célula hospedeira engloba a bactéria e, na sequência, o microrganismo precisa fugir de possíveis ataques ou destruição.
Uma vez que o endossimbionte sobrevive, deve acontecer uma secreção de proteínas e transporte até o núcleo celular, onde o processo de modulação gênica acontecerá de verdade. Por fim, uma vez que essa modificação acontece, os processos celulares também sofrem alterações e melhorias.
Para criação do EES, os cientistas utilizaram a espécie de bactéria Bacillus subtilis, disponível no intestino humano. Posteriormente, os microrganismos foram colocados em células de camundongos isoladas em placas de Petri.
Além disso, os pesquisadores promoveram as análises em células do sistema imunes, conhecidas como macrófagos e monócitos
Ao final, o resultado foi promissor porque o sistema de endossimbiontes artificiais conduziu mudanças nas células de defesa.
Os próximos passos da pesquisa
O estudo da Universidade de Michigan comprovou que bactérias modificadas direcionam a expressão gênica. Contudo, o procedimento ainda passará por algumas melhorias.
Infelizmente, muitos dos macrófagos/monócitos morreram durante o procedimento. Por exemplo, em apenas dois dias de experimento cerca de 10% das células morreram devido à replicação dos endossimbiontes artificiais. Sendo assim, os próximos estudos focarão numa convivência harmônica entre bactérias e hospedeiro por meio de circuitos genéticos, nos quais o microrganismo sofrerá a divisão celular em sincronia com a célula hospedeira.
