Por Douglas Axe
O New York Times relata: “Prêmio Nobel de Química é concedido a 3 cientistas pelo uso da evolução no design de moléculas”. Não é todo dia que você vê as palavras “evolução” e “design” na mesma manchete. Nem, na minha experiência, um Prêmio Nobel vai para duas pessoas que você conhece em um dia típico.
Frances Arnold da Caltech e Greg Winter, do Laboratório de Biologia Molecular de Cambridge, agora compartilham o Nobel de Química de 2018 com George Smith, da Universidade do Missouri. Não conheço George, mas lembro-me bem dos dias em que Frances chegou pela primeira vez à cena no Caltech, iniciando um laboratório no mesmo andar daquele em que eu estava concluindo meu doutorado.
Em uma conversa em seu escritório um dia, eu disse que queria trabalhar na evolução das proteínas. Ela era cética, por razões pragmáticas. “Esse é o tipo de trabalho que as pessoas vão querer financiar?”, Ela perguntou. Eu sorrio lembrando disso, mas até aquele momento ela estava tentando modificar enzimas (proteínas que fazem química) pensando cuidadosamente sobre os efeitos que certas mudanças em suas sequências de aminoácidos deveriam ter.
Ela e os estudantes de pós-graduação que trabalhavam com ela logo descobriram que era muito mais difícil antecipar os efeitos das mudanças planejadas do que imaginavam. Foi quando ela mudou para o que é conhecido como evolução dirigida. A ideia aqui é que aplicando a seleção biológica cuidadosamente planejada a enormes coleções de genes variantes que vieram de um ponto de partida adequadamente concebido, deveríamos ser capazes de encontrar a variante de um-em-um-bilhão que faz o que queremos. Se conseguirmos, então nós podemos fazer um bilhão de variantes dela e repitir o processo.
No andar de baixo
Enquanto isso, no andar de baixo, onde eu trabalhava agora em Cambridge, o grupo de Greg Winter estava fazendo um trabalho pioneiro em uma versão de seleção que não requer nenhuma célula – seleção ligando-se a moléculas-alvo ancoradas em colunas, sobre a qual bilhões de ligantes “esperançosos” podem ser despejados.
Ambos os cientistas levaram suas respectivas tecnologias aos limites, e realizações altamente significativas vieram de ambos os grupos de pesquisa. Ambos fizeram o trabalho digno do Prêmio Nobel, por isso é apropriado que eles tenham sido escolhidos para esta mais alta honraria científica.
Também é apropriado que palavras como “design” e “dirigidas” sejam anexadas ao seu trabalho. A verdade é que, com muito trabalho e pensamento cuidadoso, eles realizaram o que os processos acidentais nunca realizariam sozinhos.
Igualmente verdade é que mesmo esses cientistas estelares não encontraram uma maneira de inventar a partir de proteínas improvisadas qualquer que rivalize com aquelas que vemos aos milhares em células vivas. Como Frances Arnold disse uma vez com franqueza admirável: “Os esforços até hoje para gerar novos catalisadores demonstraram principalmente que estamos ficando bons em produzir enzimas ruins. Fazer boas enzimas exigirá um novo nível de insight ou novas metodologias.”
O problema que esses esforços enfrentam no laboratório é exatamente o problema enfrentado pelo mecanismo evolucionário de Darwin na natureza: nada pode ser selecionado até que já exista. O fato de que alguma coisa inteligente seria enormemente benéfica, se existisse, não tem poder para fazer essa coisa existir.
Nota do tradutor ¹: O leitor pode encontrar um texto sobre o problema apontado por Axe em O Design Biológico das Proteínas – Engenharia da Exaustão.
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Usamos conscientemente 8% da nossa capacidade mental .Se aumentassemos o uso consciente dessa capacidade nossos genes seriam talvez beneficiados e mais capacitados.