Pesquisadores da Universidade de Nova York conseguiram criar com sucesso células artificiais que podem armazenar, processar e carregar compostos químicos. De acordo com especialistas, as novas células podem abrir caminhos para o transporte de medicamentos e combate a microrganismos.
As células biológicas, mesmo dos organismos celulares mais simples do planeta, são maquinarias altamente complexas e alto-sustentáveis. Células possuem o material genético – responsável por carregar a informação do organismo, além de organelas que executam as mais variadas funções essenciais. Fora isso, estas unidades biológicas podem absorver, transportar e expelir compostos microscópicos.
As novas células artificiais, nesse sentido, não são nem de longe tão complexas quanto as naturais. Contudo, os pesquisadores agora deram mais um passo em direção ao desenvolvimento de células sintéticas: estas unidades são 100% artificiais. Ou seja, as células artificiais, registradas no periódico Nature, não têm componentes biológicos pré-fabricados.
Assim, o que a equipe fez foi criar pequenas bolhas de polímeros, do tamanho das hemácias do nosso sangue. Essas bolhas receberam certos tipos de catalizadores para ativar seu falso metabolismo na presença de uma quantidade de luz ou variação de PH.
Diferentemente das células naturais, que contém redes intrincadas de membranas e proteínas, as células artificiais possuem apenas um micro-poro por onde compostos podem entrar ou sair. Esse poro, por sua vez, imita a função de uma proteína de transporte presente nas membranas celulares.
Assim, quando a luz estava presente, as células bombeavam compostos do meio para o seu interior. Determinadas variações da luz e PH, ademais, fizeram as pequenas bolhas armazenarem ou expelirem os componentes de seu interior.
Ou seja, as células puderam imitar o transporte básico de nutrientes em células biológicas, conquanto sem toda a complexidade natural.
Possíveis utilidades destas células artificiais
Para além de lidarem com moléculas do meio, os pesquisadores acreditam que suas células artificiais podem absorver e “metabolizar” também microrganismos, como a bactéria Escherichia coli. Esse microrganismo é um dos mais presentes em águas poluídas e frequentemente está relacionada a infecções gastrointestinais.
Assim, estas bolhas de polímeros podem até mesmo atuar dentro do corpo humano ou em determinados ambientes para coletar e, talvez, inativar microrganismos nocivos ao meio ambiente e à saúde humana.
Outra opção que a equipe tem em vista é o tratamento de certas doenças pelo transporte de medicamentos. Tomando o câncer como exemplo, o transporte de fármacos é uma das etapas mais difíceis do desenvolvimento de novos medicamentos. Isso porque muitos tumores se desenvolvem em locais pouco vascularizados ou camuflados entre outras células.
Assim, estas células artificiais poderiam, em teoria, transportar medicamentos diretamente para um tumor de forma mais eficiente e menos agressiva. Contudo, não há nenhuma evidência direta ainda que as células artificiais possam mesmo ter estas funções, tudo depende das próximas pesquisas. Ainda assim os autores se mostram otimistas.
Os próximos passos da equipe, aliás, devem buscar desenvolver funcionalidades mais complexas de transporte e metabolismo sintético nestas células. O vídeo abaixo mostra um dos experimentos em que uma das células artificiais absorve nutrientes do meio:
