Poderia revolucionar a saúde humana – ou poderia significar a nossa ruína. Realmente depende de para quem você pergunta. Não estou falando de pesquisas de laboratório de biodefesa potencialmente arriscadas, mas de algo que ainda não existe: vida espelhada.
Aqui está uma atualização sobre a biologia regular: as células do nosso corpo são compostas pelos blocos de construção da vida. Nucleotídeos e açúcares constituem nosso DNA, que fornece o modelo para células e códigos para proteínas que realizam funções biológicas importantes. Em toda a vida, essas biomoléculas têm uma “lateralidade” específica. (Tenha paciência comigo aqui.)
Uma imagem espelhada é possível, da mesma forma que suas mãos esquerda e direita são imagens espelhadas uma da outra. Mas a vida no espelho não pode evoluir a partir da vida existente na natureza. Se eventualmente surgir, é porque nós o criamos.
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Pense na vida como a conhecemos como um disco de vinil. Ouvimos o lado A, com materials genético feito de nucleotídeos destros e proteínas compostas de aminoácidos canhotos. A vida pure evoluiu para usar apenas esta configuração. Essas biomoléculas são quiral: Eles não podem ser sobrepostos às suas imagens espelhadas. Toda a vida usa a mesma quiralidade. A esperança, e o medo, é que o oposto – vida sintética baseada em genes canhotos e proteínas destras – exista no lado B bônus do registro.
Como A escritora da Vox, Kelsey Piper, explicou em janeiro, a vida no espelho poderia representar uma maneira totalmente nova de acabar com o mundo.
Estamos a pelo menos décadas de sermos capazes de criar células-espelho inteiras – isso inclui bactérias. As tecnologias que nos permitiriam fazer isso ainda não estão à altura da tarefa. Mas nós encontrado biomoléculas espelhadas como aminoácidos destros na natureza, e os cientistas sintetizaram enzimas espelhadas capazes de leitura genes espelho. Com o poder da química, os pesquisadores criado proteínas espelho.
Essas biomoléculas espelhadas são os blocos de construção da vida espelhada, mas não são a própria vida espelhada. Esta distinção é muito importante, e não apenas porque estou sendo pedante.
UM papel publicado em Ciência ano passado feito dramático manchetes depois que seus autores expuseram potenciais riscos catastróficos da vida no espelho. Esses riscos incluem a possibilidade de que as bactérias-espelho escapem ao nosso sistema imunitário e não tenham predadores naturais, replicando-se ao ponto de ameaçarem superar a vida regular. Os autores concluíram que “na ausência de provas convincentes que nos tranquilizem, a nossa opinião é que bactérias-espelho e outros organismos-espelho não devem ser criados”.
Então, se esses são os riscos, então definitivamente não deveríamos buscar a criação de vida espelhada. Certo?
Bem, só se aceitarmos que aqueles são os riscos.
Algo que se perdeu um pouco no ruído da cobertura mediática é que os mais de 35 autores – oriundos de áreas tão diversas como a ecologia, a imunologia e a biologia sintética – querem espelhos biomolécula pesquisa para continuar. Quase todos concordam com isso, porque as biomoléculas-espelho podem oferecer imensos benefícios para o desenvolvimento de novas terapêuticas, diagnósticos e estudo da bioquímica da vida sem criar a própria vida.
O (breve) argumento contra a vida no espelho
Mas primeiro, vamos ver por que a ideia da vida no espelho é tão assustadora.
Kate Adamalaum bioquímico que constrói células sintéticas na Universidade de Minnesota e principal autor do Ciência artigo, recebeu uma doação em 2019 para desenvolver e implantar células espelho. Ao investigar mais a fundo, ela decidiu que os riscos superavam em muito os benefícios e pediu a suspensão do trabalho.
“As moléculas-espelho são seguras de produzir porque, ao contrário das bactérias-espelho, as moléculas não se replicam, portanto não apresentam nenhum risco de propagação incontrolável”, Adamala me disse por e-mail. Uma das suas principais preocupações é que as células normais podem ser incapazes de reconhecer células-espelho, porque muitos dos nossos mecanismos imunológicos são baseados na quiralidade, ou lateralidade. Isso poderia permitir que as células-espelho “cresçam sem restrições pelo sistema imunológico e pelos predadores ambientais” que mantêm as células normais sob controle.
- O colapso de ecossistemas inteiros
- A incapacidade de desenvolver contramedidas médicas robustas
- A possibilidade de que as bactérias-espelho sejam completamente resistentes à predação por outros micróbios que se alimentam de bactérias e mantêm sua população sob controle
“É difícil exagerar a gravidade desses riscos”, disse Ruslan Medzhitov, imunologista da Universidade de Yale e um dos coautores do artigo. contado Notícias científicas. “Se as bactérias-espelho se espalhassem através de animais e plantas infectados, muitos dos muitos ambientes do planeta poderiam ser contaminados… Qualquer exposição a poeira ou solo contaminado poderia ser deadly.”
Poderíamos ver um evento de extinção em massa, uma ameaça existencial à vida multicelular como a conhecemos. A biocontenção eficaz, argumentam os pesquisadores, seria incrivelmente difícil. Se você tiver tempo, vale a pena ler as 299 páginas relatório técnico isso explica como os autores do estudo chegaram às suas conclusões.
Dito isto, a vida no espelho pode oferecer benefícios reais. A terapêutica do espelho, que não seria reconhecida pelas nossas enzimas digestivas, tem potencial para durar muito mais tempo no nosso corpo, abrindo novas possibilidades para o tratamento de doenças crónicas. Neste momento, criamos quimicamente terapêuticas de espelho, juntando-as átomo por átomo. As bactérias-espelho poderiam fazer isso por nós, e a uma velocidade muito maior, permitindo para produzirmos terapêuticas de espelho em massa.
A biologia sintética e a química sintética são campos relativamente pequenos, e a biologia espelhada é ainda menor. As declarações de um consenso científico em torno da vida no espelho podem ser prematuras, mas um número crescente de vozes está a envolver-se nas discussões sobre a possibilidade.
Quero deixar bem claro que neste momento a vida no espelho é apenas uma possibilidade. E pode estar mais distante do que pensamos. David Perrinum químico sintético da Universidade da Colúmbia Britânica, me disse por e-mail que a ciência não está nem perto de criar uma célula-espelho viva.
Ele também não acredita que as bactérias-espelho sejam tóxicas para a vida regular e acredita que, afinal, nosso sistema imunológico provavelmente seria capaz de neutralizá-las. As respostas imunológicas são complexas e nem todas dependem da lateralidade.
A escala da ameaça não é clara, porque os organismos-espelho podem ser irremediavelmente superados pela vida regular. Ao criar uma segunda árvore da vida, poderíamos criar uma segunda corrida armamentista evolutiva, com a vida espelhada do lado perdedor. Organismos-espelho podem ter dificuldade para encontrar os alimentos de que precisam para proliferar. Ou não – a evolução é uma coisa engraçada – mas neste momento não há como saber com certeza.
“Quanto mais penso sobre isso, mais percebo que a verdadeira preocupação deveria ser criar vida deste lado do espelho”, disse-me Perrin. Tentar encerrar o trabalho de criação de vida espelhada “não faz sentido. …O que teria acontecido se impuséssemos uma moratória whole na pesquisa da radioatividade? Não saberíamos nada sobre RNA. E não teríamos quaisquer tratamentos radioativos para o câncer”.
Ele acha que linhas vermelhas podem ser traçadas – quando as pessoas se aproximam de realmente gerar vida no espelho.
Gigi Gronvalimunologista e estudioso sênior do Centro Johns Hopkins para Segurança da Saúde e especialista em biossegurança da Universidade Johns Hopkins, disse à Science Information que as preocupações do artigo eram muito teóricas. Embora apoie fortemente a defesa dos autores para a discussão em torno da questão, ela pensa que qualquer proposta de proibição de financiamento e investigação “coloca a carroça à frente dos bois” e pode impedir a investigação que conduza a avanços científicos surpreendentes.
Não entendemos completamente os riscos da vida no espelho, e não o faremos sem mais pesquisas. Mas esta pesquisa poderia ser puramente computacionalpermitindo-nos avaliar a natureza das ameaças potenciais sem representar riscos biológicos reais.
Criar vida espelhada pode nos ajudar entender as origens da vida e por que ela evoluiu na direção que evoluiu. Estaria mentindo se não dissesse que a ideia de uma segunda árvore da vida, lado B do registro biológico, é muito authorized. Isso não quer dizer que não devamos nos preocupar com riscos potenciais aqui. Este é um território completamente novo e pode não permanecer para sempre como matéria de ficção científica. Mas há um debate a ser travado e mais evidências podem surgir.
E realmente precisamos dessas discussões. Fico feliz que o Mirror Biology Dialogues Fund esteja hospedagem eventos para facilitá-los. É incomum ter a oportunidade de moldar proativamente a governança da biotecnologia muito antes de a tecnologia se tornar uma possibilidade actual. Certamente, há mais por vir.