Idiossincrasias da Biologia: o caminho para a inovação no design biotecnológico

Os cientistas que trabalham no design biológico devem concentrar-se nas idiossincrasias da biologia e seus sistemas em detrimento da otimização, de acordo com uma nova investigação.

Leia também: Um macaco Rhesus clonado ainda está vivo após 2 anos

Num estudo publicado na Science Advances, investigadores das Universidades de Bristol e Ghent mostraram como a exploração do desconhecido pode ser o passo crucial necessário para concretizar a inovação contínua necessária para as biotecnologias do futuro. O artigo é intitulado “Abertura na biologia sintética: um caminho para a inovação contínua no design biológico”.

Reconhecendo o papel da abertura para atingir este objetivo e a sua crescente importância em campos como a ciência da computação e a biologia evolutiva, a equipe mapeou como a abertura está ligada à prática da bioengenharia hoje e o que seria necessário para alcançá-la no laboratório.

Para ter sucesso, os algoritmos utilizados para a concepção biológica não devem concentrar-se apenas em avançar em direção a um objetivo específico – como um melhor rendimento – mas também considerar a criação e manutenção de novidade e diversidade nas soluções que forem encontradas.

Thomas Gorochowski, co-autor e pesquisador da Royal Society University na Escola de Ciências Biológicas de Bristol, disse: “Quando tentamos projetar um processo biológico complexo, muitas vezes é tentador apenas ajustar algo que funciona parcialmente, em vez de tomar o risco de tentar algo completamente novo.

“Neste trabalho destacamos que nestas situações as melhores soluções muitas vezes vêm de direções inesperadas, porque nem sempre entendemos completamente como tudo funciona. Com a biologia, existem muitas incógnitas e por isso precisamos de um vasto e diversificado kit de ferramentas de construção de blocos para garantir que tenhamos a melhor chance de encontrar a solução que precisamos.”

O professor Michiel Stock, autor principal da Universidade de Ghent, acrescentou: “Os sistemas biológicos têm uma capacidade natural de inovação que levou à enorme biodiversidade que vemos hoje na natureza.

“Nossas próprias tentativas de projetar a biologia, em contraste, carecem dessa criatividade – elas são muito mais rígidas, menos imaginativas e muitas vezes [não] fazem o melhor uso daquilo de que a biologia é capaz.

“Com toda a vida ao nosso redor originada do processo aberto de evolução, não seria incrível se pudéssemos aproveitar parte desse poder para nossos próprios projetos biológicos.”

A capacidade de criar novas biotecnologias está a tornar-se cada vez mais importante para enfrentar os desafios globais que abrangem a produção sustentável de produtos químicos, materiais e alimentos, até terapias avançadas para combater doenças emergentes. A alimentar este progresso estão as inovações na forma como a biologia pode ser aproveitada de novas formas. Este trabalho apoia esse objetivo, oferecendo uma nova direção para novas abordagens de pesquisa e design.