O funcionamento das células é completamente baseado em química. Foi pensando nisso que pesquisadores do Imperial College London desenvolveram uma célula artificial que responde às alterações químicas no ambiente. As implicações disso podem estar relacionadas desde medicina até remediação de ambientes. A gente explica:

As células biológicas funcionam com base em respostas a
alterações químicas no ambiente em que se encontram. Exemplos disso são nossos
neurotransmissores (“love is just a bunch
of chemical reactions!”), produção de energia (lembram daquele ciclo de
Krebs assustador?) ou mesmo a destruição por osmose.

A questão é que, em células naturais, essas respostas
químicas podem ser muito complexas, envolvendo várias etapas. Isso dificulta a
engenharia, por exemplo, se os pesquisadores quisessem fazer com que as células
naturais produzissem algo útil, como uma molécula de medicamento.

Em vez disso, os pesquisadores da biotecnologia estão criando células artificiais que imitam essas respostas químicas de uma maneira muito mais simples, permitindo que sejam mais facilmente projetadas.

Células artificiais responsivas:

A equipe do Imperial College London criou as primeiras
células artificiais que podem detectar e responder a um sinal químico externo
por meio da ativação de uma via artificial de sinalização. Eles criaram células
que detectam íons de cálcio e respondem emitindo fluorescência, isto é,
brilhando.

O trabalho desenvolvido foi a criação uma célula artificial
que possui compartimentos menores no interior, como vesículas ou vacúolos. A
borda da célula é formada por uma membrana que contém poros, que permitem a
entrada de íons de cálcio. Dentro da célula, os íons de cálcio ativam enzimas
que fazem com que as vesículas liberem partículas fluorescentes.

Esse mecanismo químico de regulação das células artificiais
é uma alternativa à tendência de alteração genética das células biológicas para
cumprirem funções de biotecnologia.

Aplicações das células artificiais:

Esses sistemas podem ser desenvolvidos para uso em
biotecnologia. Por exemplo, poderíamos imaginar a criação de células artificiais
capazes de detectar marcadores de câncer e sintetizar uma droga já dentro do
corpo. Outra situação a pensar seriam células que pudessem detectar metais no
meio ambiente e metabolizá-los, promovendo biorremediação.

Os pesquisadores defendem o uso de células artificiais para
criar respostas químicas, argumentando que elas podem misturar mais facilmente
elementos encontrados na natureza do que adicionar um elemento externo a um
sistema biológico existente.

Fonte: Phys.org; PNAS.

Kamila Jessie

Doutora em Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo (EESC/USP) e Mestre em Ciências pela mesma instituição; é formada em Engenharia Ambiental e Sanitária pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG) com período sanduíche na University of Ottawa, no Canadá; possui experiência em tratamentos físico-químicos de água e efluentes; atualmente, integra o Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (CePOF) do Instituto de Física de São Carlos (USP), onde realiza estágio pós-doutoral no Biophotonics Lab.