Biocomputadores já estão em acção

Cientistas das universidades de Harvard e Princeton, nos Estados Unidos, acabam de dar um importante passo para a construção de computadores biológicos, minúsculos dispositivos que podem ser implantados dentro do corpo humano para examinar detalhes e monitorizar atividades de células.
Em artigo publicado na edição on-line da Nature Biotechnology – que sairá em breve na edição impressa da revista –, os pesquisadores descrevem o sucesso dos testes feitos com um modelo de biocomputador em uma cultura de células de rim.

“Usamos interferência de RNA em células de fígado humano para construir a base de um biocomputador que emprega lógica booleana para tomar decisões baseadas em controles moleculares endógenos”, descreveram.
Mecanismo capaz de desligar ou silenciar genes com precisão, a interferência de RNA (RNAi) tem sido muito utilizada devido ao grande potencial para ser empregado no tratamento de tumores ou de doenças genéticas. Os pesquisadores usaram o RNAi como uma espécie de circuito, para obter as variáveis ligado e desligado, ou 0 e 1, base da lógica booleana que está por trás das informações digitais dos computadores.

“Cada célula humana traz embutidas as ferramentas necessárias para a construção de biocomputadores. Tudo o que precisamos é de um marcador genético para esse tipo de máquina. Nossa própria biologia se encarregará do resto”, disse Yaakov Benenson, do Centro de Biologia de Sistemas de Harvard.
Segundo Benenson, os biocomputadores terão enorme potencial de uso, podendo ser empregados, por exemplo, para detectar a presença de genes mutantes ou a actividade de genes específicos dentro de uma célula. O input (entrada de dados) dos biocomputadores é o próprio RNA; output são moléculas que indiquem a presença de sinais que podem ser lidos com equipamentos laboratoriais.

“Actualmente, não dispomos de ferramentas para ler sinais celulares. Os biocomputadores podem traduzir sinais celulares complexos, como actividades de múltiplos genes, em um output facilmente observável. Eles podem até mesmo ser programados para traduzir automaticamente esse output em uma acção concreta. Ou seja, podem ser usados, por exemplo, para rotular uma célula para posterior tratamento ou para estimular ações terapêuticas”, disse.
Segundo o cientista, as operações dos biocomputadores poderão ajudar na construção de sensores ou de sistemas de transporte de medicamentos capazes de identificar tipos específicos de células no organismo – poderão, por exemplo, atingir apenas células cancerosas ou doentes, não interferindo com as saudáveis.

O artigo "A universal RNAi-based logic evaluator that operates in mammalian cells", de Yaakov Benenson e outros, pode ser lido por assinantes da Nature Biotechnology em www.nature.com/nbt.