Hackers de Genoma

Phil Mckenna, da New Scientist

26 de maio de 2009

É num closet com menos de um metro quadrado, em seu apartamento em Cambridge, no estado americano de Massachusetts, que Katherine Aull montou um laboratório. “Aqui, eu guardo um termostato que comprei no eBay por 59 dólares”, diz ao pegar um imenso objeto em forma de caixa que usa para copiar filamentos de DNA. “O resto dos instrumentos eu trouxe de casa mesmo”, diz. Ela aponta para um centrifugador feito com embalagem plástica de comida e para uma incubadora de isopor aquecida com um coxim normalmente visto naqueles aquários usados nas experiências das aulas de Ciências.

Ao lado de pilhas de roupa, estão armazenados frascos com organismos modificados geneticamente. Katherine trabalha como bióloga em uma empresa de biotecnologia e montou seu próprio laboratório para participar de um concurso para “cientistas loucos com laboratórios caseiros e hackers de genoma de garagem”. Após dois meses, Katherine inventou um micróbio capaz de realizar operações simples de lógica, que poderá vir a ser o precursor dos computadores biológicos. Apesar dos excelentes resultados a que chegou, Katherine perdeu a primeira posição do concurso para Vijaykumar Meli, um estudante universitário do Centro Nacional de Pesquisa do Genoma de Plantas de Nova Deli, na Índia. Ele desenvolveu uma bactéria capaz de ajudar plantas de arroz a processar nitrogênio de forma mais eficaz, reduzindo o uso de fertilizantes.
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Lego genético

A competição é parte de um movimento “faça você mesmo” que pretende fomentar uma revolução no campo da biotecnologia. A proposta se inspira na emergente área da biologia sintética, que usa genes e outros componentes da célula como se fossem tijolos de um novo organismo ou dispositivo. O objetivo do movimento é permitir que qualquer pessoa apaixonada por adaptar filamentos de DNA no seu tempo livre — biólogos, engenheiros ou gente que simplesmente faz isso por hobby — contribua com projetos. Espera-se que estimulando diferentes tipos de cientistas os avanços sejam mais intensos e surjam novidades que não apareceriam sem essa mescla de experiências, assim como aconteceu na década de 70 com os pioneiros hackers do Homebrew Computer Club, que produziram os primeiros computadores pessoais.

“A biologia está deixando de ser uma ciência e se tornando uma tecnologia”, afirma Mackenzie Cowell, cofundador do grupo DIYbio, que pretende ser o “Instituto dos Amadores”, fornecendo a cientistas recursos semelhantes aos disponíveis na indústria ou em universidades. Meredith Patterson, uma engenheira de software de São Francisco, marcha nesse exército de amadores. Ela está trabalhando em um projeto de iogurte fluorescente e eliminando bactérias com um limpador de joias ultrassônico de 40 dólares que colocou na cozinha. As ondas de som criam poros nas paredes da célula da bactéria, que permanecem abertos tempo suficiente para Meredith inserir genes que codificam proteínas fluorescentes verdes, que foram compradas de uma empresa de abastecimento biológico.
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Meredith começou a estudar biologia de garagem como hobby depois de elaborar informativos para uma empresa de biotecnologia. “Aprendi a usar ferramentas de bioinformativos para solucionar quebra-cabeças e quero produzir novos organismos que resolvam os problemas sozinhos”, afirma. Não é tão difícil colocar em prática essas ideias. Meredith usa recursos como o site openwetware.org para pesquisa e descobriu a melhor maneira de cultivar bactérias de iogurte em uma edição de 1950 de um jornal de ciência diário. “Conhecer métodos de pesquisa ajuda, mas a barreira para começar é baixa”, ela diz.

O DNA do mingau

O grupo Do It Yourself Biology, ou DIYbio, que por enquanto conta com 20 participantes, organizou seu primeiro encontro em Cambridge em maio de 2008. Amadores foram convidados a extrair DNA de maçãs, mingau de aveia e de sua própria saliva para análise e aprenderam a fazer caixas de gel e corantes — itens fundamentais para impressão digital genética. Mas será que é uma boa ideia encorajar pesquisadores freelancers a realizar experiências com DNA, mesmo que eles tenham as melhores das intenções? |quebra| Nem todos consideram isso positivo. Hackers inexperientes podem representar uma grave ameaça à saúde pública, alerta Richard Ebright, bioquímico da Universidade de Ritgers, em Nova Jersey. “Sem supervisão de instituições responsáveis ou colegas, a probabilidade de uma entidade cataclísmica ser criada por alguém despreparado é grande”, ele supõe.

O mais preocupante, segundo Ebright, é alguém intencionalmente recriar agentes patológicos que já não existem, como a gripe de 1918, que matou cerca de 40 milhões de pessoas.

Em resposta a esse tipo de crítica e para prevenir reclamações contra o grupo, o DIYbio começou a se policiar. Foi criado um regulamento próprio para que todos os cientistas envolvidos provem a fidedignidade de seus projetos. O foco do grupo tem sido a impressão digital do DNA e então a análise do material é feita por laboratórios comerciais, portanto eles não manipulam informação genética.

Mapeando micróbios

O primeiro projeto do DIYbio é o BioWeatherMap, um mapa dos diferentes micróbios encontrados em botões de semáforos. Nos próximos meses, o DIYbio espera mobilizar cientistas amadores em Boston, São Francisco, Seattle e outras cidades americanas para arrecadar amostras de material da esquina mais próxima. Um laboratório comercial organizará os micróbios, e o grupo publicará os resultados online com a ajuda de um programa parecido com o Google Maps. “Essa me parece a oportunidade perfeita para professores do colegial mostrarem aos seus alunos assuntos como genética, sequências de DNA e microbiologia”, disse Jason Bobe, cofundador do DIYbio, que pretende descobrir centenas ou milhares de espécies vivendo pelas ruas. |quebra| Cowell deseja montar um laboratório público no qual membros do grupo possam administrar projetos com segurança. Para tanto, ele conta com a colaboração de George Church, biologista sintético da Universidade de Harvard que em 2004 publicou um estudo afirmando que as consequências do mau uso da biologia sintética podem ser piores do que armas químicas ou nucleares. Atualmente, Church argumenta que “o mundo enfrenta uma crise energética e outra de saúde, e a biologia sintética pode ajudar a solucionar ambas. Portanto, devemos trabalhar nisso e quanto mais pessoas envolvidas, melhor”. Church defende que licenciar e monitorar biólogos amadores é melhor do que aliená-los. O cientista aceitou trabalhar como conselheiro do DIYbio, dando ao grupo uma supervisão acadêmica para prosseguir com pesquisas.

Quanto à Katherine, ela está deixando seu closet com planos de auxiliar o DIYbio a desenvolver protocolos para práticas laboratoriais seguras. Ela pretende doar seu termostato ao grupo se ele garantir a construção de um laboratório público e também continuará sua pesquisa com micróbios para comprovar que eles efetuam operações de lógica.

Matéria publicada originalmente na edição de abril da revista INFO.