O posto de DNA Science da semana passada causou um tumulto porque eu sugeri que algumas pessoas poderiam pensar que a vida começa em um período que não seja a concepção. O post desta semana continua esse tema com a forma como um pesquisador criou a vida. Mas não um pesquisador qualquer – J. Craig Venter, agora chefe da Synthetic Genomics Inc (SGI).
A Great Read
Não costumo ler livros sobre DNA, porque escrevo livros sobre DNA. Mas quando me foi oferecido um exemplar do novo livro do Dr. Venter, Life at the Speed of Light, (Viking; edição de 17 de outubro), não pude resistir. Não apenas mais um conto sobre sequenciamento genético, o último esforço do Dr. Venter aborda a biologia sintética – criando quimicamente um genoma simples, depois transferindo-o para uma célula receptiva menos o seu próprio genoma. Criar vida, mais amostras de vários ambientes e trolling para genomas – metagenómica – é o que ele tem feito desde os dias do projecto do genoma humano.
Eu corri através do livro, voltando à escola com cada anedota histórica ou experiência recontada que construiu a capacidade de recapitular a sede genética de uma célula viva. A excitação de Venter é palpável, se um pouco reminiscente do Capitão Kirk: “Estávamos agora prontos para tentar ir onde ninguém tinha ido antes, para criar todo um genoma sintético bacteriano e tentar produzir a primeira célula sintética”
O pequeno genoma do Mycoplasma genitalium, o menor de um organismo de vida livre em apenas 582.970 bases, inspirou o primeiro genoma sintético. A história da criação da primeira célula do genoma sintético não é uma narrativa brilhante, porque Venter interspira os becos cegos e falhas com os sucessos duramente conquistados.
Um caso em questão: usando radioduranos Deinococcus como modelo para costurar um genoma, pois esta bactéria faz exatamente isso depois que a radiação desfaz o seu genoma em pedaços. Ela usa um excelente sistema de reparo e convenientemente tem cópias extras do seu genoma. De forma útil, Venter e sua equipe no Institute for Genomic Research (TIGR) tinham sequenciado o genoma do organismo em 1999 “Brilhante! Eu pensei. Mas então Venter escreveu: “Depois de um tremendo esforço, fomos forçados a desistir. Tínhamos chegado a um beco sem saída e precisávamos de uma nova estratégia”. A equipa acabou por aproveitar a levedura Saccharomyces cerevisiae para testar o genoma sintético.
Primeiro veio um cromossoma sintético, chamado Mycoplasma genitalium JCVI-1.0. Os experimentos finais enviaram o genoma sintético para diferentes Mycoplasma, transformando uma espécie em outra. Outra falha aconteceu bem perto do final: uma deleção de uma base, que jogou fora do quadro de leitura de três bases, criando genomas algaraviados. Mas a correcção dessa falha funcionou. Os pesquisadores até costuraram seus nomes no genoma recriado usando um léxico de trigêmeos de DNA correspondentes a letras do alfabeto, usadas como “marcas d’água” para distinguir a vida sintética da antiga espécie.
O anúncio de nascimento da primeira célula orientada para o genoma sintético veio na edição online de 20 de maio de 2010 da Science: Criação de uma Célula Bacteriana Controlada por um Genoma Quimicamente Sintetizado. Seu nome: Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0.
O primeiro terço do livro captura as descobertas e invenções que levam à criação da vida sintética, enquanto o terço médio descreve, às vezes com muito detalhe para o leitor médio, a própria criação. O terço final apanha reacções e repercussões.
Venter reconhece prontamente os cépticos – eu estava entre eles – que postulam que criar vida significa permitir que o genoma forme a célula à sua volta, não assumir um já existente como um caranguejo eremita que se instala numa carapaça abandonada. Mas até mesmo alugar uma cela em vez de construir a própria é assustador, porque contorna as restrições da seleção natural. “A biologia sintética liberta o desenho da vida das grilhetas da evolução”, escreve Venter. A linguagem veicula para o antropomórfico, o que tende a acontecer quando se tenta captar a maravilha da evolução. Mas as células não “cooperaram” para construir organismos multicelulares. A evolução é um refluxo e fluxo de fenótipos sobreviventes baseados na pressão seletiva, talvez ajustada pela mutação e alterada pela deriva genética. Não é um esforço intencional.
Como uma boa ciência, a Vida à Velocidade da Luz levanta mais perguntas do que responde. Sabemos o suficiente para usar a tecnologia da vida sintética para criar células que podem melhorar o mundo? Será que a ideia de melhoria de um inventor pode tornar-se a arma de outro? Quais são as consequências imprevistas da criação de combinações de genes não vistas na natureza? Pode a própria comunidade da vida sintética policiar, evitando o que o meu mentor da escola Thom Kaufman chamou de “monstros roxos de cabeça tripla” por volta de 1978, uma época em que os pioneiros da tecnologia do DNA recombinante estavam estabelecendo os procedimentos de contenção que persistem hoje.
Venter toca na ameaça do “uso duplo”, mas concentra-se mais em aplicações mais felizes: vacinas que poderiam evitar uma pandemia de gripe, alternativas aos antibióticos e novas fontes de energia de partes inexploradas do planeta e possivelmente mais além. Se alguém pudesse aproveitar uma fonte de energia marciana, seria ele.
Reunir-se a Craig Venter
Tivei alguns encontros interessantes com o Dr. Venter. O homem tem uma reputação semelhante a Darth Vader em alguns círculos, mas meus contatos fugazes com ele têm sido bastante positivos.
No início de minha carreira, quando eu estava escrevendo principalmente para The Scientist and Genetic Engineering News, o CV estava sempre disponível para fornecer um orçamento, fácil de alcançar por telefone naqueles dias pré-internet e pré-genome.
Em 1999 ele me entrevistou, para um curto trabalho de escrita – ele queria criar um atlas de traços normais, sem doença, só que o genoma ainda não tinha sido sequenciado. Conhecendo-o, andando por um corredor no Celera Genomics, eu me senti um pouco como Dorothy se aproximando do grande e poderoso Feiticeiro de Oz, mas ele não era nada parecido com ele. Em minutos estávamos terminando as frases um do outro.
Um ano depois, em meados do inverno de 2000, eu enfrentei um enigma. A quarta edição do meu manual de genética humana deveria ser publicada em julho, eu não podia fazer mais edições depois de abril, e eu sabia que as duas equipes que sequenciavam o genoma humano estavam se preocupando com a linha de chegada. Quem seria o primeiro? Quando? E o mais importante, seria feito no outono, quando meu livro estaria nas mãos dos estudantes?
O pessoal do governo não retornaria minhas ligações. O CV enviou-me um e-mail a dizer que não me podia dizer. Eu sabia que algo estava a acontecer. Então, estando em modo livro de texto, enviei-lhe uma pergunta de teste:
Se eu fosse escrever, num livro de genética publicado em Julho de 2000, que o genoma humano tinha sido sequenciado, isso seria (a) Verdadeiro ou (b) Falso. Ele respondeu.
Alguns anos depois, o Dr. Venter deu a palestra de encerramento na reunião anual da Sociedade Americana de Genética Humana. Não foram muitos os que estiveram presentes. O CV descreveu suas variantes de risco para Alzheimer e doenças cardiovasculares, e também anunciou que ele aprendeu que tem olhos azuis, uma preferência por atividades noturnas e busca de novidades, e uma tendência ao abuso de substâncias. “Eu posso ter dois lattes duplos e lavá-lo com um Red Bull e não ser afetado por ele”, ele também aprendeu com a seqüência de seu genoma. Comparando seu genoma com o do descobridor de DNA Jim Watson, Venter respondeu: “Você provavelmente não suspeitaria disso com base em nossa aparência, mas somos ambos cientistas brancos e carecas”.”
Atraves de tudo isso, a saga expressa da etiqueta sequencial de quando ele estava no NIH, através da sequência do genoma humano, o que mais me entusiasmou na longa carreira de pesquisa de Craig Venter foi a sequência do genoma Mycoplasma, um organismo tão despojado que poderia apenas revelar o conjunto mínimo de genes necessários para a vida. O meu livro didático sempre incluiu essa idéia. E sendo tão pequeno, o Mycoplasma proporcionava um objetivo caso se quisesse tentar criar uma célula viva. E foi isso que o Dr. Venter e os seus muitos colegas fizeram. E mais uma vez, ele intersectou minha carreira.
Em 20 de maio de 2010, eu estava participando do Simpósio Presidencial da Sociedade Americana de Gene e Terapia Celular, no encontro anual da Sociedade Americana de Gene e Terapia Celular, em Washington DC. Em uma sala repleta de 2.000 geneticistas, muitos chorando, um menino de 9 anos de idade subiu ao palco – Corey Haas tinha se tornado capaz de ver graças à terapia genética. A história dele é o tema do meu livro “The Forever Fix”: Gene Therapy and the Boy Who Saved It (St. Martin’s Press, 2012).
Interroguei-me porque é que a conferência de imprensa da terapia genética tinha sido tão mal assistida, e sem meios de comunicação óbvios na apresentação histórica. Porque do outro lado da cidade, Craig Venter estava anunciando que ele tinha criado vida, inspirando o meu blog post Criando Vida e Cura da Cegueira.
A minha lembrança mais surpreendente de uma palestra Venter foi no 4º Encontro Internacional sobre Polimorfismos de Núcleotide Único e Análise de Genoma Complexo, realizado em Estocolmo de 10 a 15 de outubro de 2001. A participação foi reduzida devido aos recentes ataques de 11 de setembro. O cientista me enviou, nos dias em que as publicações faziam isso. O CV não só apareceu, mas chocou a escassa multidão quando, depois de ter falado durante meia hora e prever que o sequenciamento do genoma humano levaria um dia duas horas, ele ficou subitamente em silêncio.
Craig Venter baixou a cabeça por um tempo desconfortavelmente longo enquanto fotos do Ground Zero piscavam atrás dele. Disse ele, finalmente olhando para cima mas ainda não de volta para a tela, em lágrimas, “estes são slides difíceis para eu olhar, e deveriam ser para você também”. Eu estive lá na semana passada. As autoridades forenses pediram a Celera para ajudar com a sequência, para usar nossos métodos de alta produtividade para ajudar a identificar restos mortais para as famílias. Então eu tirei estas fotos.” Outro longo silêncio. “Eu nunca, nunca pensei que teríamos que fazer DNA forense neste nível, e por esta razão.”
Estou feliz que hoje, ele tem uma nova razão – explorar o que a vida pode fazer.