Células ciborgues podem ser ferramentas para saúde e meio ambiente

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Engenheiros biomédicos da Universidade da Califórnia, em Davis, criaram “células ciborgues” semi-vivas. Mantendo as capacidades das células vivas, mas incapazes de se replicar, as células ciborgues podem ter uma ampla gama de aplicações, desde a produção de drogas terapêuticas até a limpeza da poluição. A obra foi publicada em 11 de janeiro em ciência avançada.

A biologia sintética visa projetar células que possam realizar novas funções. Existem basicamente duas abordagens em uso, disse Cheemeng Tan, professor associado de engenharia biomédica na UC Davis e autor sênior do artigo. Uma delas é pegar uma célula bacteriana viva e remodelar seu DNA com novos genes que lhe conferem novas funções. A outra é criar uma célula artificial do zero, com membrana sintética e biomoléculas.

A primeira abordagem, uma célula viva projetada, tem grande flexibilidade, mas também é capaz de se reproduzir, o que pode não ser desejável. Uma célula completamente artificial não pode se reproduzir, mas é menos complexa e capaz apenas de uma gama limitada de tarefas.

Infundido com polímero artificial

Tan e a equipe da UC Davis criaram uma terceira abordagem. Eles infundiram células bacterianas vivas com as unidades básicas de um polímero artificial. Uma vez dentro da célula, o polímero foi reticulado em uma matriz de hidrogel por exposição à luz ultravioleta. As células podem manter sua atividade biológica, mas não podem se reproduzir.

“As células ciborgues são programáveis, não se dividem, preservam as atividades celulares essenciais e ganham habilidades não nativas”, disse Tan.

As células ciborgues eram mais resistentes a estressores que matariam células normais, como exposição a peróxido de hidrogênio, antibióticos ou pH alto, descobriram os pesquisadores.

Finalmente, eles conseguiram projetar as células para que pudessem invadir as células cancerígenas cultivadas em laboratório.

O grupo está realizando mais pesquisas sobre como criar e controlar células ciborgues e sobre os efeitos de diferentes materiais de matriz. Eles também esperam explorar seu uso em uma ampla gama de aplicações, desde enfrentar desafios ambientais até diagnosticar e tratar doenças.

“Finalmente, estamos interessados ​​na bioética da aplicação de células ciborgues, pois são biomateriais derivados de células que não são nem células nem materiais”, disse Tan.

Os co-autores adicionais do artigo são: Luis Contreras-Llano, Conary Meyer, Ofelya Baghdasaryan, Shahid Khan e Aijun Wang, Departamento de Engenharia Biomédica da UC Davis; Tanner Henson, Departamento de Cirurgia da UC Davis; Yu-Han Liu, Chi-Long Lin, Che-Ming J. Hu, Academia Sinica, Taiwan.

Foi apresentado um pedido de patente provisória sobre o processo. O trabalho foi apoiado em parte por doações do National Institutes of Health.

Com informações de Science Daily.

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