Pela primeira vez, a fotossíntese é alcançada em células animais

Cientistas alcançaram uma conquista histórica ao permitir que células animais realizassem a fotossíntese, um processo anteriormente exclusivo de plantas e algumas algas. Esse feito inovador foi possível graças à inserção de cloroplastos em células animais cultivadas em laboratório, resultando na criação de uma nova categoria de híbridos, conhecidos como “planimais”. Embora a possibilidade de produzir organismos fotossintéticos em grande escala ainda seja um desafio, essa descoberta abre novas perspectivas em áreas como a medicina e a agricultura.

A fotossíntese nas células animais: um avanço extraordinário
Transformando células animais em usinas de energia solar Os cloroplastos, presentes em plantas e algas, são responsáveis pela fotossíntese, processo no qual a luz solar é convertida em energia, liberando oxigênio e gerando carboidratos. Essa capacidade de transformar a luz solar em alimento e oxigênio tem sido um objetivo almejado pela ciência, principalmente pela promessa de oferecer uma fonte de energia renovável para células animais, com um grande potencial de aplicação na produção de carne cultivada e em terapias médicas inovadoras.

No entanto, a adaptação desse processo nas células animais enfrentava desafios complexos. O sistema imunológico do animal tende a reconhecer os cloroplastos como elementos invasores, o que leva à sua destruição imediata após a introdução. Além disso, as células animais funcionam a temperaturas mais altas, enquanto os cloroplastos preferem condições mais amenas, o que torna a adaptação ainda mais difícil.

Para contornar esses obstáculos, a equipe de pesquisa recorreu ao uso de cloroplastos de Cyanidioschyzon merolae, uma alga vermelha que cresce em fontes termais e é capaz de fotossintetizar em temperaturas superiores a 37°C. Em vez de inserir os cloroplastos diretamente nas células animais, os cientistas os misturaram em uma cultura que alimentou células do ovário de hamster chinês, criando um ambiente favorável para a integração do processo fotossintético.

Hamsters como aliados na revolução biotecnológica A linha celular CHO-K1, originária de uma fêmea de hamster chinês, foi escolhida por sua alta receptividade a substâncias externas, o que a torna ideal para estudos biotecnológicos. Após dois dias de cocultura, aproximadamente 1% das células incorporaram sete ou mais cloroplastos, enquanto cerca de 20% contiveram entre um e três. Esses cloroplastos continuaram a realizar fotossíntese por mais dois dias, promovendo um aumento no crescimento das células hospedeiras devido ao oxigênio e carbono gerados durante o processo.

Entretanto, os cientistas observaram que, após quatro dias, os cloroplastos começaram a se decompor, o que indica que, embora a fotossíntese seja possível nas células animais, ainda é necessário um aprimoramento significativo no tempo de vida dos cloroplastos para que o processo seja sustentado por períodos mais longos.

Sachihiro Matsunaga, principal autor do estudo, vê grande potencial nas células “planimais” para impulsionar a engenharia de tecidos. Em áreas como a produção de órgãos artificiais e carne cultivada em laboratório, a falta de oxigênio nas camadas celulares é um dos principais desafios. A utilização de cloroplastos nas células animais poderia solucionar esse problema, fornecendo oxigênio diretamente por meio da luz, criando um ambiente propício ao crescimento e à divisão celular.

Essa inovação também tem implicações significativas para a agricultura sustentável e a medicina regenerativa. Embora a ideia de animais fotossintéticos ainda pareça distante, o conceito de células animais que se alimentam parcialmente de luz solar pode revolucionar o cultivo de tecidos e abrir novas possibilidades para tratamentos médicos avançados.

A equipe de Matsunaga acredita que essa descoberta pode ser o ponto de partida para uma verdadeira “revolução verde” na biotecnologia, onde as células animais fotossintéticas desempenham um papel importante na criação de soluções sustentáveis, contribuindo para uma sociedade mais ecológica e com menor impacto ambiental. Embora o caminho para a implementação dessa tecnologia ainda exija muitos ajustes, o estudo representa um marco significativo rumo a uma biotecnologia inspirada na natureza.