Tae Seok Moon, professor associado de energia, engenharia ambiental e química na McKelvey School of Engineering da Washington University em St. micróbio projetado, fazendo com que ele se autodestrua sob certas condições definidas.
Sua pesquisa foi publicada em 3 de fevereiro na revista Natureza Comunicações.
O laboratório de Moon entende os micróbios de uma forma que apenas os engenheiros entenderiam, como sistemas compostos de sensores, circuitos e atuadores. Esses são os componentes que permitem aos micróbios sentir o mundo ao seu redor, interpretá-lo e, em seguida, agir de acordo com a interpretação.
Em alguns casos, o atuador pode agir de acordo com a informação movendo-se em direção a uma determinada proteína ou atacando um invasor estranho. Moon está desenvolvendo atuadores que vão contra milhões de anos de evolução que agiram em favor da autopreservação, pedindo, em vez disso, que um atuador diga a um micróbio para se autodestruir.
O ativador do botão de matar é um esforço para acabar com a ansiedade sobre o potencial de micróbios geneticamente modificados entrarem no meio ambiente. Até agora, ele desenvolveu vários: um, por exemplo, faz com que um micróbio se autodestrua quando o ambiente ao seu redor atinge uma certa temperatura.
“Mas o trabalho anterior tinha uma ativação de nível básico que era muito alta ou muito baixa”, disse Moon. E toda vez que ele resolvia esse problema, “as bactérias sofriam mutações”. Durante os experimentos, isso significava que havia muitos micróbios vivos depois que o botão de matar deveria ter sido ligado.
Além disso, em algumas situações, um interruptor de interrupção pode não ser acionado por dias. Esse tempo adicional significa oportunidades adicionais para os micróbios sofrerem mutações, possivelmente afetando a capacidade de funcionamento do interruptor.
Por exemplo, Moon está interessado em desenvolver micróbios geneticamente modificados para comer plástico como forma de descartar resíduos nocivos. “Mas não sabemos quantos dias precisamos para manter esses micróbios estáveis até que terminem de limpar nosso ambiente. Pode levar alguns dias ou algumas semanas”, disse Moon, “porque temos muito lixo”.
Para superar esses obstáculos, Moon inseriu vários interruptores de interrupção – até quatro – no DNA microbiano. O resultado: durante a experimentação, de um bilhão de micróbios, apenas um ou nenhum pode sobreviver.
Durante os experimentos, os pesquisadores testaram os micróbios diariamente. Os interruptores permaneceram funcionais por 28 dias.
“Este é o melhor interruptor de interrupção já desenvolvido”, disse Moon.
Esses experimentos também foram feitos em camundongos, mas, olhando para o futuro, Moon gostaria de construir interruptores para matar micróbios que serão usados no solo – talvez para matar patógenos que são mortais para as plantações – ou mesmo no intestino humano para curar doenças.
O objetivo final é conseguir que os micróbios façam o que queremos e depois desapareçam, disse Moon. Ele acha que esses micróbios podem ser usados para resolver uma série de problemas globais. “As bactérias podem parecer burras”, disse ele, “mas podem ser muito espertas, desde que as ensinemos bem.”