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Cientistas "hackeiam" células de levedura e conseguem estender sua longevidade

Por| Editado por Luciana Zaramela | 05 de Maio de 2023 às 13h44

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Nucleus Medical Media/Youtube
Nucleus Medical Media/Youtube

Cientistas estão descobrindo maneiras de “atrasar” o relógio biológico das células para impedir que envelheçam rapidamente, aumentando a longevidade de seres vivos. Embora o procedimento tenha sido aplicado, até o momento, apenas em leveduras, ele um dia poderá ser testado nos seres humanos.

Nossas células sofrem com a degradação do tempo naturalmente, o que, junto a outros fatores, nos deixa com menos agilidade e energia, executando funções corporais com muito menos eficiência aos 80 anos comparado à época em que tínhamos 10. Para retardar a degradação celular, os pesquisadores da Universidade da Califórnia bolaram uma espécie de relógio genético sintético.

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Rebobinando células

O objeto dos experimentos foi a levedura Saccharomyces cerevisiae, a mais comum entre as espécies, organismo bem distante do ser humano, mas com alguma semelhança à nossa biologia. A expectativa de vida do microorganismo foi estendida em uma média de 82%, um avanço promissor no controle do envelhecimento celular, com o potencial de tratar condições relacionadas à idade.

Para chegar a tal feito, foi preciso manipular os circuitos genéticos por trás dos mecanismos regulatórios que mitigam o desgaste de processos celulares específicos. Uma vez entendendo como esses processos funcionam, é preciso modificá-los. Os cientistas responsáveis comparam os circuitos genéticos aos circuitos elétricos que controlam aparelhos como eletrodomésticos e carros.

O circuito de degradação celular foi calculado através de modelagem computacional, mostrando haver uma oscilação entre dois estados de envelhecimento, ambos causando desgaste, como os freios e pneus de carro são gastos com o tempo e uso. Os cientistas manipularam o circuito para que a célula oscilasse mais entre esses dois estados ao invés de preferir apenas um, como ocorre normalmente. Isso retarda o envelhecimento consideravelmente.

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Vale apontar que o envelhecimento não é completamente impedido, mas sim desacelerado, como deixar um relógio mais lento — eventualmente, o ciclo completará uma hora, mesmo que demore mais para tal. O procedimento ainda registrou uma vantagem: as células que passaram pela engenharia genética ficaram mais uniformes ao longo do ciclo de vida e em sua duração, comparadas com as células não-tratadas usadas como controle na pesquisa.

As células oscilatórias modificadas viveram por mais tempo do que as mais longevas linhagens identificadas na natureza, em pesquisas genéticas sem vieses ou modificações externas. Melhor ainda, as leveduras com circuito genético sintético cresceram e se dividiram mais rápido do que as outras, sugerindo uma boa saúde mesmo depois de serem adaptadas para os propósitos do estudo. Em outras palavras, nenhum efeito adverso foi notado nos microorganismos — pelo contrário.

E no corpo humano?

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Células de levedura compartilham uma série de características com células humanas, razão pela qual são usadas em pesquisas, mas a descoberta terá de ser testada em outros tipos de célula para determinar se a longevidade causada pela modificação sintética ainda se manterá em outros organismos. Técnicas de manipulação genética como essas vêm sendo refinadas constantemente, e são usadas para melhorar a resiliência de plantações, por exemplo.

É a primeira vez que a biologia sintética guiada por computador e princípios de engenharia são usados para redesenhar, racionalmente, circuitos genéticos, reprogramando o processo de envelhecimento para prolongar a longevidade. Embora ainda estejamos longe de aplicar o método nas células humanas e ainda seja preciso estudar exaustivamente a escalabilidade do procedimento, quem sabe ele não seja a chave tão aguardada para uma revolução na expectativa de vida humana?

Fonte: Synthetic Biology