Uma equipe de cientistas da Universidade de Stuttgart., na Alemanha, apresentou um avanço significativo na biologia sintética com a criação de nanorrobôs de DNA que podem controlar a forma e a permeabilidade de membranas biológicas.
O estudo, publicado na Nature Materials, demonstra como essas estruturas podem ser utilizadas para transformar células sintéticas em sistemas funcionais e programáveis. A descoberta abre caminho para novas aplicações terapêuticas.
Os nanorrobôs foram criados utilizando a técnica de “origami de DNA”, isso permite que as estruturas mudem de formato e gerem canais sintéticos em membranas, conhecidos como vesículas unilamelares gigantes (GUVs). Esses canais são capazes de transportar moléculas grandes, como proteínas terapêuticas, de forma controlada.
“Esse é um exemplo de como a nanobiotecnologia pode oferecer uma abordagem revolucionária para a entrega de medicamentos e outros avanços terapêuticos,” afirma a professora Laura Na Liu, coautora do estudo sobre inovação no design de células artificiais.
A tecnologia baseia-se em balsas nanométricas de DNA que alteram as membranas às quais estão ligadas. Essas balsas, descritas como “extremamente versáteis e programáveis”, não apenas moldam as membranas, mas também criam canais que permitem a entrada e saída de moléculas. O artigo publicado descreve que “os canais podem ser selados ou abertos sob demanda, garantindo controle preciso sobre a permeabilidade da membrana”.
Os cientistas ressaltam que o avanço é especialmente importante no contexto de terapia direcionada, onde é essencial transportar proteínas ou medicamentos diretamente para células. Os nanorrobôs de DNA são capazes de superar limitações de tamanho de canais biológicos tradicionais, permitindo o o transporte de moléculas de até 70 kDa, o que é muito superior ao limite de 5 nm dos poros de proteínas naturais.
Aplicações em biomedicina
O potencial da tecnologia vai além da entrega de medicamentos. Os cientistas destacam que as estruturas artificiais de DNA podem ser funcionalizadas para interagir com células doentes, promovendo processos como apoptose (quando a célula se autodestroi) ou liberação controlada de substâncias terapêuticas.
“Estamos explorando uma nova forma de projetar plataformas sintéticas que mantêm a funcionalidade biológica, mas com menos complexidade,” explica a equipe de pesquisa.
O futuro da biologia sintética
Com este desenvolvimento, a equipe da Universidade de Stuttgart acredita que a biologia sintética pode ser utilizada para criar modelos celulares mais eficientes e modularmente controlados. Isso pode abrir novas perspectivas na personalização de terapias, como na entrega de proteínas ou na manipulação de células para aplicações industriais e biomédicas.
“Essas descobertas oferecem uma nova abordagem para superar barreiras biológicas e explorar soluções mais eficazes em medicina e pesquisa básica”, afirma a equipe.
