Tecnologias inspiradas em seres vivos se reinventam a cada dia

Ilustração: Lívia Serri Francoio

Por Daniel Valente

A primeira etapa na montagem de uma máquina costuma ser o projeto: como queremos que a máquina seja, onde cada peça deve entrar. Se o projeto se basear em um organismo vivo, o foco será imitar uma funcionalidade desse ser. Inspirados pelo voo dos pássaros, inventamos as aeronaves. Interessados na potência de locomoção dos cavalos, criamos veículos terrestres. Curiosos com a capacidade de memória e de pensamento do cérebro, fizemos computadores. Nossa necessidade de planejamento decorre do fato de que computadores, automóveis e aeronaves não se montam sozinhos.

Contudo, pássaros, cavalos e cérebros não necessitam de planejamento humano para existirem. Essa observação sugere um novo paradigma de construção de tecnologias: a automontagem e a auto-inovação. As asas de um pássaro, por exemplo, montam-se a si próprias, na medida em que desenvolvem a forma exata para o voo do pássaro sem um projeto humano que prenuncie o ordenamento dos ossos, dos músculos e das penas. A capacidade de voar é também um exemplo de auto-inovação, dado que os primeiros organismos unicelulares da Terra não tinham estruturas fisiológicas para tal. Dominar uma parcela dessa sofisticada tecnologia de automontagem e auto-inovação do mundo vivo exigiu avanços científicos. 

Em 2018, Frances H. Arnold foi reconhecida pelo Prêmio Nobel de Química por ter descoberto a chamada evolução dirigida de enzimas, produzindo inclusive exemplares inéditos no mundo biológico. Isso significa manipular os princípios evolutivos que permitem a auto-inovação. Assim é possível induzir organismos vivos (bactérias) a construir máquinas moleculares (enzimas) de interesse humano; por exemplo, biocatalisadores que substituam seus equivalentes industriais mais tóxicos. Em 2020, foi a vez de Emmanuelle Charpentier e de Jennifer A. Doudna serem agraciadas com o Nobel, também em química, por descobrirem um método de edição genômica a partir do sistema imune de bactérias. A tesoura molecular encontrada pelas pesquisadoras permite controlar processos de automontagem das células vivas e, quem sabe, abrir caminhos para novas terapias contra o câncer e para a cura de doenças hereditárias.

Leia o texto completo no blog Ciência Fundamental, na Folha de S.Paulo.