Cientistas criam célula artificial capaz de se alimentar e se replicar
Pesquisadores anunciaram a criação de uma célula artificial pioneira, montada do zero, que demonstra a capacidade de se alimentar, crescer e replicar de forma semelhante a uma célula natural. Este avanço na biologia sintética promete inaugurar uma nova fase na engenharia de organismos personalizados, funcionando como máquinas biológicas programáveis.
A cientista Kate Adamala, especialista em biologia sintética e professora da Universidade de Minnesota, liderou a equipe responsável por montar a célula componente por componente, utilizando apenas elementos químicos não vivos. Embora seja um protótipo inicial e delicado, a criação tem o potencial de aprofundar a compreensão sobre a origem da vida e pode ser desenvolvida para enfrentar desafios biológicos globais. A estrutura não se encaixa em classificações específicas de plantas ou animais, mas apresenta características mais próximas às de uma bactéria simples.
“Conheço a lista completa de ingredientes da célula, sei exatamente quais substâncias químicas, quais moléculas em quais concentrações”, afirmou Adamala, ressaltando que essa definição total permite que a estrutura seja inteiramente projetada. Essa capacidade de engenharia precisa é o que a diferencia de organismos naturais, abrindo caminho para o desenvolvimento de soluções altamente controladas e específicas, como novas terapias contra o câncer ou métodos inovadores de captura de carbono.
Por muitos anos, a ciência tem modificado células naturais para resolver questões humanas, como a inserção de genes de insulina humana em células bacterianas de E. coli para produzir o hormônio no tratamento do diabetes. Agora, os pesquisadores veem as células sintéticas como a próxima etapa fundamental, com a possibilidade de criar novos tratamentos para o câncer, otimizar a captura de carbono e desenvolver métodos inovadores para a produção de substâncias químicas.
As células representam os componentes essenciais da vida, contudo sua complexidade é imensa. O corpo humano, por exemplo, abriga cerca de 37 trilhões delas, um número superior ao de estrelas visíveis no firmamento, e a ciência ainda busca desvendar integralmente o funcionamento de cada tipo celular e sua composição exata.
A célula sintética desenvolvida por Adamala e sua equipe não representa “vida criada em laboratório”, mas sim um “marco autêntico no caminho para essa questão”, segundo Yuval Elani, professor associado de tecnologias bioquímicas no Imperial College London, que não participou diretamente do estudo.
“Construir uma célula do zero significa que não estamos mais atrelados às limitações e à herança evolutiva da biologia natural. Isso abre a possibilidade de projetar sistemas e programá-los para realizar tarefas que as células vivas podem não fazer facilmente, ou não fazer de maneira alguma”, explicou Elani.
Para ele, o feito representa um “verdadeiro avanço no esforço contínuo de questionar se a química pode ser organizada de forma tão convincente a ponto de a chamarmos de vida”.
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O campo da biologia sintética é distinto da pesquisa com células-tronco, onde os cientistas reprogramam e manipulam células já existentes, originadas de recursos biológicos.
Entenda as características e limitações da SpudCell
Kate Adamala batizou sua criação de “SpudCell”, em parte como uma brincadeira para evitar que a célula fosse nomeada em sua homenagem. O nome também faz referência ao Sputnik, o satélite russo que marcou o início da era espacial nos anos 1950.
“Esperamos estar realmente iniciando a verdadeira era da bioeconomia, uma tecnologia que permitirá às pessoas engenhar a biologia”, declarou a cientista.
Em 1º de julho de 2026, Adamala e seus colegas divulgaram o artigo científico que descreve o funcionamento da SpudCell, apesar de a pesquisa ainda não ter sido publicada em uma revista científica revisada por pares. A pesquisadora informou que o material seria submetido para publicação naquele período. Junto aos cientistas Drew Endy e Jan Jedryszek, e ao empreendedor de biotecnologia Chris Raggio, Adamala estabeleceu a Biotic, uma instituição de benefício público que visa expandir as capacidades da célula sintética, disponibilizando-a para outros pesquisadores.
Composta por 150 a 200 moléculas, a SpudCell consegue se alimentar, crescer e se replicar por aproximadamente cinco gerações, conforme a professora Adamala. Sua complexidade é significativamente menor em comparação com uma célula biológica natural, que pode conter milhões ou até bilhões de moléculas.
Adamala classificou a SpudCell como “um organismo incrivelmente fraco que, no momento, basicamente não faz nada além de comer e, ocasionalmente, gerar uma célula filha”. Cada geração exige alimentação e leva cerca de 12 horas para se replicar, a uma temperatura de 30 graus Celsius. Para efeito de comparação, a bactéria E. coli se divide a cada 30 minutos.
O genoma da célula sintética é bem mais reduzido do que o de uma célula natural, possuindo 90 mil pares de bases (o genoma da E. coli, por exemplo, tem 4,6 milhões de pares de bases). Embora replique como uma célula biológica, a SpudCell emprega um mecanismo distinto. Enquanto uma célula natural utiliza um citoesqueleto uma estrutura de suporte que a SpudCell não possui, a versão sintética produz proteínas que se acumulam na membrana, provocando sua divisão.
A SpudCell também não consegue fabricar seus próprios ribossomos, componentes cruciais de uma célula natural responsáveis pela produção de proteínas. Em vez disso, ela utiliza ribossomos de E. coli, que são fornecidos durante sua alimentação.
“É apenas o começo”, disse Adamala. “É uma estrutura que esperamos desenvolver, e isso é significativo, porque agora podemos ter uma ideia razoável de como progredir a partir dela.”
Elani comentou que a célula sintética não imita com exatidão uma célula natural mas frisou que isso não é, necessariamente, uma falha. “Alguns desses comportamentos semelhantes à vida são alcançados por mecanismos bastante diferentes daqueles usados na biologia”, disse ele por e-mail. “Isso importa, porque a biologia sintética nem sempre trata de imitação. Às vezes, permite-nos fazer as coisas de forma diferente e tomar atalhos.”
Outros cientistas que não participaram do estudo classificaram o trabalho como um avanço empolgante. Elizabeth Strychalski, líder de grupo no National Cellular Engineering Group do US National Institute of Standards and Technology, descreveu a SpudCell como um elo entre “um amontoado de substâncias químicas e uma célula naturalmente evoluída”. Ela considerou a pesquisa “importante e impressionante”, destacando que seria “tremendamente útil”.
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Tom Ellis, professor de engenharia de genomas sintéticos no Imperial College London, avaliou a célula como “provavelmente o maior avanço recente no campo das células sintéticas”.
“Fazer uma célula sintética nos ajuda a compreender os requisitos mínimos exatos para a vida e como a vida pode ter surgido da química — isso é algo legal de se tentar entender”, explicou Ellis por e-mail.
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Chenli Liu, professor titular nos Shenzhen Institutes of Advanced Technology e diretor-fundador do State Key Laboratory for Quantitative Synthetic Biology, na China, declarou que a pesquisa com células sintéticas é um campo promissor e em rápida evolução. Contudo, ele ressaltou que não seria possível fazer uma avaliação significativa do trabalho antes de sua publicação em um periódico científico com revisão por pares.
A SpudCell pode ser realmente considerada vida?
Um dos pontos cruciais do trabalho, segundo os cientistas, foi demonstrar que as células sintéticas respondem às forças de seleção, um processo que faz com que certas características se tornem mais ou menos prevalentes. Ao introduzir uma alteração genética que elevou a produção de uma proteína de crescimento, as células com essa modificação se desenvolveram e se dividiram mais rapidamente. No entanto, como essa mudança foi implantada no sistema e não surgiu de uma mutação genética espontânea, a SpudCell não pode ser considerada um organismo capaz de “evoluir”.
A SpudCell também não pode ser considerada uma forma de vida, conforme Drew Endy, professor associado de bioengenharia na Universidade de Stanford. Endy não participou da pesquisa de Adamala, mas é um dos cofundadores da Biotic.
“Não compreendemos totalmente a vida muito longe disso. Não temos uma capacidade todo-poderosa de manipular a matéria para criar coisas. Eu diria que Kate construiu uma célula. Não acho que ela tenha criado vida”, disse Endy, comparando a situação ao fato de que, embora físicos ainda não compreendam completamente os mistérios da gravidade, engenheiros são capazes de construir pontes.
Em sua configuração atual, a SpudCell não apresenta riscos de biossegurança e não poderia, por exemplo, ser utilizada para produzir armas biológicas, explicou Endy. “Ela só pode se dividir se alimentarmos tudo, incluindo os ribossomos. Tem capacidade zero de se reproduzir fora desse contexto”, acrescentou.
“No entanto, ela promete um futuro onde mais pessoas poderão construir células? Sim. Existem preocupações potenciais de segurança em torno disso? Sim. Temos que gerenciá-las bem? Sim”, completou ele.
Adamala e Endy observaram que, por ser construída do zero, a SpudCell permite a inserção de mecanismos de segurança e proteção em seu genoma. Isso evitaria que a célula representasse riscos caso fosse liberada no ambiente. Além disso, eles mencionaram que há maneiras muito mais simples para que agentes mal-intencionados criem organismos patogênicos.
Cientistas também emitiram alertas sobre a possível criação de bactérias espelho, organismos sintéticos com uma estrutura molecular invertida em relação à natureza. Nesses casos, as moléculas de uma célula espelho seriam substituídas por versões idênticas, mas invertidas, o que poderia expor humanos, animais e plantas a patógenos perigosos.
Por meio da Biotic, que será responsável pelo licenciamento da tecnologia central, Endy e Adamala expressaram a esperança de que a SpudCell se transforme em um padrão global compartilhado para a biologia celular sintética, funcionando como um sistema operacional de código aberto, a exemplo do Linux.
Laurie Zoloth, professora de religião e ética na Universidade de Chicago, observou que a criação da Biotic pode contribuir para abordar algumas questões éticas surgidas com a introdução de novas tecnologias: Quem se beneficia? Quem determina seu uso? Quem estabelece os limites?
“Teremos que ver como ela resiste em sua forma inicial e idealista”, disse Zoloth. “Espero que sim.”
Ellis, do Imperial College London, indicou que um modelo padronizado, compartilhável e de código aberto seria benéfico para que cientistas pudessem aprimorar o trabalho uns dos outros de forma mais ágil.
“No entanto, não tenho certeza de que o trabalho apresentado neste artigo seja algo que todos no mundo queiram seguir”, afirmou ele.
Ele complementou, dizendo que “uma célula sintética é um objetivo comum para muitas equipes ao redor do mundo, mas a forma como a abordam e como definem o sucesso é muito diferente”.
Adamala informou que a meta é manter a tecnologia central da SpudCell acessível a qualquer um que deseje trabalhar com ela, explicando que acadêmicos e organizações sem fins lucrativos poderiam utilizá-la gratuitamente, enquanto haveria taxas de licenciamento para uso comercial.
“Neste momento, a SpudCell não consegue produzir nada útil, não é eficiente o suficiente”, disse ela. “O que me anima é que estamos reunindo a comunidade internacional para acelerar o desenvolvimento e torná-la útil.”
