Como os cientistas são capazes de sintetizar artificialmente um vírus?

O primeiro vírus artificial do mundo foi sintetizado no final de 2003 por uma equipe de pesquisa liderada por Craig Venter, que também foi responsável pelo primeiro seqüenciamento do genoma humano. O vírus era um bacteriófago Phi-X174 (comedor de bactérias) cujo genoma possui 5.000 pares de bases ou nucleotídeos. Em comparação, o genoma humano possui cerca de 3 bilhões de pares de bases.

O vírus da poliomielite, com 7.500 pares de bases, também foi sintetizado do zero. Sintetizar o vírus Phi-X174 foi uma tarefa rápida - com a tecnologia contemporânea, foram necessárias apenas duas semanas. Sintetizar outros vírus levou meses.

O processo começa com a síntese de oligonucleotídeos, que são pequenos comprimentos de nucleotídeos (DNA ou RNA) com cerca de vinte ou menos pares de bases cada. Como os biólogos já sintetizam oligonucleotídeos há anos, existem máquinas de síntese de DNA capazes de fabricá-los automaticamente. A concepção dos oligonucleotídeos para o vírus Phi-X174 levou apenas cerca de oito horas, seguidas por um processo de síntese de quatro dias.

O próximo passo é a purificação dos oligonucleotídeos por eletroforese em gel. Os oligos purificados são então marcados com produtos químicos especiais e montados sequencialmente, um a um, em um processo chamado PCA (conjunto de ciclagem da polimerase). Após 35 a 70 ciclos, um cromossomo completo formado a partir dos oligos artificiais foi sintetizado. Utilizando PCR (reação em cadeia da polimerase), muitas cópias do cromossomo original são criadas, sendo as melhores selecionadas usando outro ciclo de purificação de gel. Essas cadeias de nucleotídeos são então circularizadas a partir de suas formas cromossômicas lineares, tornando-se infecciosas.

Os cromossomos infecciosos (vírus) são então transplantados para uma placa de ágar contendo bactérias para consumo. Em um dia, já podem ser encontrados restos reveladores de atividade viral e auto-replicação, mostrando que a síntese foi um sucesso.

A síntese de vírus artificiais foi discutida para aplicações como redução da poluição e filtragem avançada. Micróbios especializados podem ser criados para consumir quase tudo. Por outro lado, sempre existe o risco de uma parte mal-intencionada usar essa tecnologia para criar um vírus projetado para alta virulência ou letalidade contra hosts humanos.