Considere a seguinte pergunta: será que todo o conhecimento acumulado pela humanidade sobre os seres vivos, sua diversidade, seus genomas e como funcionam, é suficiente para sintetizarmos um novo ser vivo diferente de tudo o que existe na natureza?
Pense num cachorro com asas capaz de voar e guelras para respirar embaixo d’água. Até essa semana a resposta seria um simples não, mas agora foi publicado um trabalho que descreve exatamente esse feito. E a resposta se tornou um claro sim.
O novo ser vivo não é esse hipotético cachorro voador submarino, mas um novo e minúsculo vírus, diferente de todos os vírus existentes na natureza, capaz de se reproduzir e com funcionalidades até agora inexistentes na natureza. De fato, um ser vivo totalmente novo sintetizado a partir de compostos químicos.
O vírus ΦX174 (não confunda com o XÆA-XII, filho de Elon Musk) foi isolado em 1935 nos esgotos de Paris e ao longo dos últimos 90 anos ficou famoso entre os biologistas moleculares. Em 1955 seu ciclo de vida foi desvendado. Ele é um bacteriófago (comedor de bactérias). Gruda na superfície externa de uma bactéria, injeta seu DNA no interior da bactéria e se reproduz tão rapidamente que a bactéria estoura liberando milhares de cópias do vírus.
Seu genoma foi sequenciado em 1972 e é minúsculo. Ele contém somente 11 genes (nosso genoma possui por volta de 21.000 genes) e esses genes estão codificados em um pedaço de DNA de 5.386 subunidades (nosso genoma possui por volta de 3,2 bilhões de subunidades). É sem dúvida um dos mais simples organismos vivos que conhecemos.
O vírus ΦX174 é um é bacteriófago, ou seja comedor de bactérias. Foto: Estudos científicos
Em 2003 seu genoma foi o primeiro a ser sintetizado inteiramente com processos químicos, com base na lista de subunidades, em uma máquina. E foi demonstrado que esse genoma sintético se torna um ser vivo, capaz de reproduzir quando entra numa bactéria. Foi o primeiro ser vivo sintetizado quimicamente.
Os cientistas poderiam ter escolhido como base um cachorro e adicionado asas e guelras se baseando em tudo que sabemos sobre mamíferos, aves e peixes, mas escolheram como ponto de partida algo muito mais simples, o ΦX174, e decidiram adicionar a ele a capacidade de invadir outros tipos de bactérias e a capacidade de se reproduzir muito mais rápido. Tudo com base no que sabemos sobre os milhares de bactérias e vírus já estudados pela humanidade.
Toda a informação conhecida sobre vírus, bactérias, o funcionamento de seus genes, como eles são ativados e regulados, e as propriedades das proteínas que compõem esses seres vivos foram usados para treinar um sistema de inteligência artificial capaz de compreender a linguagem do genoma (como o Chatgpt compreende a linguagem humana). Em seguida foi pedido ao sistema que projetasse um genoma com as características desejadas: pequeno e com poucos genes, capaz de infectar uma grande diversidade de bactérias e que se reproduzisse muito mais rápido. Ou seja, algo que não existe na natureza, como nosso cão que voa.
O sistema gerou milhares de possíveis sequências de DNA que talvez codificassem esse novo ser vivo. A partir dessas possibilidades os cientistas usaram dezenas de outros filtros, baseados no que conhecemos de biologia molecular, para selecionar 302 candidatos que talvez codificassem o organismo desejado (os detalhes estão descritos no trabalho citado abaixo). Nessa altura esses candidatos eram simples sequências de DNA escritas numa folha de papel.
As 302 sequências foram sintetizadas in vitro a partir de compostos químicos para obter o DNA correspondente. E cada um desses DNAs foi colocado nas bactérias para verificar se eles codificavam de fato novos seres vivos. Das 302 tentativas, 16 geraram vírus capazes de infectar bactérias, se reproduzir no seu interior, e matar as bactérias. Essas 16 sequências não correspondem a nenhum ser vivo conhecido, mas agregam propriedades e estruturas semelhantes às que existem em outros vírus.
Finalmente os cientistas examinaram o comportamento desses 16 novos seres vivos e dois deles possuíam as características desejadas. Um deles é capaz de infectar e matar uma diversidade grande de bactérias (mesmo aquelas que o ΦX174 não consegue infectar) e o outro se reproduz tão rapidamente que quando colocado para competir com o ΦX174 ele causa o desaparecimento do ΦX174 do meio de cultura. Esses são os primeiros seres vivos planejados, desenhados e construídos por nós, humanos, a partir do que já conhecemos sobre como funcionam os seres vivos.
Essa tecnologia pode ter uma aplicação prática, pois vírus capazes de matar bactérias podem ser armas semelhantes aos antibióticos no combate às infecções bacterianas. E também nos coloca frente a um dilema ético, podemos ou devemos liberar na natureza esses seres vivos que se reproduzem de forma independente? Afinal, são os primeiros seres vivos criados pelo homem e não através do processo de seleção natural.
Mais informações: Design generativo de novos bacteriófagos com modelos de linguagem genoma. Biorhivivo https://doi.org/10.1101/2025.09.12.675911 2025
