Em 2018, Frances H. Arnold, professora de Engenharia Química do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), foi reconhecida com o prêmio máximo de sua carreira: o Prêmio Nobel de Química. A honraria foi concedida à cientista norte-americana devido a seu trabalho de desenvolvimento da técnica de evolução dirigida, que manipula a composição genética dos micróbios para que suas funções bioquímicas sejam capazes de realizar tarefas específicas de forma sustentável.

O método da evolução dirigida produz enzimas e biomoléculas específicas que podem cumprir ações de forma muito mais limpa e eficiente do que os processos químicos padrão, que geralmente dependem de solventes e metais. Entre os usos já desenvolvidos estão a desintoxicação de derramamento químico, a remoção de manchas de roupa de forma ecologicamente correta e até a criação de remédios livre de catalisadores metálicos eco-hostis.

“Eu recebo alunos que chegam e dizem que eu querem ajudar as pessoas. Eu respondo que as pessoas recebem muita ajuda. Por que você não ajuda o planeta?”, questionou Arnold em entrevista ao jornal norte-americano The New York Times. “Todos os meus projetos são sobre sustentabilidade e biorremediação, tornando as coisas mais limpas”, reforçou a química ambientalista. 

A partir dos avanços que estabelece nos laboratórios acadêmicos, Arnold já fundou várias empresas de viés sustentável. Uma delas é a Provivi, que desenvolve técnicas para sintetizar feromônios de acasalamento de insetos de forma limpa e barata, em escala industrial, com o objetivo de combater pragas agrícolas de modo ecologicamente adequado.

O mais recente empreendimento da engenheira química é a Aralez Bio, que aplicará os princípios da evolução dirigida para produzir aminoácidos personalizados para empresas farmacêuticas. “Elas [farmacêuticas] produzem 100 vezes mais resíduos do que produtos”, afirmou Christina Boville, chefe científica do novo empreendimento, também ao NYT. “Achamos que podemos fazer muito melhor. Nossa tecnologia realmente funciona”, celebrou a sócia de Arnold no projeto.

Como funciona a técnica de evolução dirigida

O método desenvolvido por Francis Arnold inverte a forma como a maioria dos químicos trabalha. Ou seja, ao invés de ativamente calcular e projetar novas proteínas no interior dos microorganismos – procedimento que exige alto investimento em tempo e tem índice de sucesso baixo -, a abordagem da vencedora do Nobel 2018 é de direcionar os mecanismos evolutivos básicos para criar e atualizar composições de proteínas.

Funciona assim. A cientista escolhe uma proteína que já tenha algum recurso potencialmente útil, como estabilidade em altas temperaturas. Então, no laboratório, ela edita aleatoriamente o gene que codifica a proteína. A partir daí, observa-se se há alguma melhoria na proteína resultante. 

Ao repetir esse procedimento diversas vezes, quantas forem necessárias para chegar em alguma função bioquímica interessante, os micróbios são incentivados a enfrentar o desafio da adaptação e sobrevivência. Com esse mecanismo, alguns microorganismos criados no laboratório de Arnold conseguiram até fazer algo que os micróbios “naturais” nunca fizeram: produzir ligações entre o carbono e o silício – um feito e tanto para a comunidade científica. 

“No laboratório, estamos descobrindo que a natureza pode fazer química de modo que nunca sonhamos ser possível”, disse Arnold. “Estamos adicionando camadas inteiras da tabela periódica à química do mundo biológico”, concluiu.

Conteúdo publicado em 17 de julho de 2019