Pesquisa Sugere Relação entre Chips de Computador e Síntese de Genes

Nova pesquisa da Universidade de Cincinnati sugere que a vida sintética pode ser criada em um futuro próximo com base em uma comparação com a evolução dos chips de computador. 

Andrew Steckl, professor da universidade e Ohio Eminent Scholar, está confiante de que avanços significativos na síntese de genes podem trazer em breve a fabricação em larga escala de genes. Trabalhando com seu aluno Joseph Riolo, a dupla usou a história do desenvolvimento de microchips e plataformas de software de computador em larga escala para criar um modelo preditivo. Esse modelo foi então usado para entender a biologia sintética.

Entendendo a Biologia Sintética

“Nenhuma analogia é perfeita. O DNA não atende a certas definições de código digital”, disse Riolo. “Mas há muitas maneiras pelas quais o genoma e o código de software são comparáveis.”

O estudo da UC demonstrou que a biologia sintética tem o potencial de ser “o próximo avanço tecnológico épico humano após a microeletrônica e a internet.”

Há muitas aplicações potenciais para isso, desde a criação de novos biocombustíveis até o desenvolvimento de tratamentos médicos. 

De acordo com Steckl, podemos usar o desenvolvimento de chips de computador como um guia para inferir a velocidade e os custos de produzir vida sintética e a trajetória que ela pode seguir.

O artigo publicado se concentra na comparação e nas semelhanças entre as linguagens de codificação biológica e digital em termos de alfabeto, palavras e frases. Com isso dito, os autores dizem que a codificação do DNA é apenas parte de uma história complexa de genes. 

Steckl é um professor distinto que tem nomeações conjuntas em engenharia elétrica, engenharia biomédica e engenharia de materiais na Faculdade de Engenharia e Ciência Aplicada da UC.

“Há todos os tipos de advertências, mas precisamos de uma comparação de zero ordem para começar por esse caminho”, disse Steckl. “Podemos comparar a complexidade de programar um avião de combate ou um rover de Marte com a complexidade associada à criação de um genoma de uma bactéria? São da mesma ordem ou são significativamente mais complicados?

“Ou os organismos biológicos são muito mais complicados e representam a ‘programação’ mais complicada que já foi feita — então não há como você possa duplicá-lo artificialmente — ou talvez sejam da mesma ordem que criar o código para um avião de combate F-35 ou um carro de luxo, então talvez seja possível.”

Sintetizando Genomas Artificiais Humanos

De acordo com o estudo, o preço de edição de genes e síntese de genomas foi reduzido aproximadamente pela metade a cada dois anos desde 2010, semelhante à Lei de Moore. 

“Isso significaria que sintetizar um genoma artificial humano pode custar aproximadamente 1 milhão de dólares e aplicações mais simples, como uma bactéria personalizada, podem ser sintetizadas por cerca de 4.000 dólares”, disseram os autores.

“Essa combinação de complexidade superável e custo moderado justifica o entusiasmo acadêmico pela biologia sintética e continuará a inspirar interesse nas regras da vida.”

Steckl diz que a bioengenharia pode se tornar crucial para quase todas as indústrias e ciências.

“Vejo uma correlação entre como a computação evoluiu como uma disciplina. Agora você vê computação pesada em todas as disciplinas científicas”, disse Steckl. “Vejo algo semelhante acontecendo no mundo da biologia e bioengenharia. A biologia está em todos os lugares. Será interessante ver como essas coisas evoluem.”

Quanto à criação de vida artificial, os autores dizem que é algo que carrega uma enorme responsabilidade. 

“Não é algo a ser levado levemente”, disse Steckl. “Não é tão simples quanto devemos fazer porque podemos fazer. Além disso, também devemos considerar as implicações filosóficas ou até religiosas.”