Revolução na biologia
I. Mistério: como uma única célula se torna um ser humano
- Tema: Um dos grandes mistérios da biologia é como um único óvulo fertilizado se desenvolve em um corpo humano complexo.
- Problema: É difícil entender como as células ajustam sua posição, formam o cérebro e decidem qual papel cada célula terá.
- Visão anterior: Acreditava-se que os genes e as vias químicas determinavam a estrutura de alto nível dos organismos.
- Argumento de Michael Levin: Só os genes não são suficientes, e é necessário um nível mais alto de abstração para entender e intervir no desenvolvimento biológico. Para isso, as redes bioelétricas são importantes.
II. Bioeletricidade: o verme que se divide em dois
- Redes bioelétricas: Não apenas os neurônios, mas todas as células se comunicam por meio de padrões elétricos.
- Planária: Esse verme consegue se regenerar mesmo quando seu corpo é cortado, e as redes bioelétricas desempenham um papel importante.
- Resultado do experimento: A equipe de Levin usou certos fármacos para induzir o verme a desenvolver duas cabeças. Essa mudança foi obtida sem modificar os genes.
- Significado: Entender o código bioelétrico pode permitir a criação de novas estruturas corporais.
III. Inteligência fractal: criatividade fractal
- Expansão da inteligência: Levin argumenta que os conceitos de inteligência e cognição podem ser aplicados a muito mais partes da biologia.
- Adaptabilidade: Sistemas biológicos se adaptam e evoluem em direção a estados-alvo.
- Criatividade: A equipe de Levin criou robôs biológicos autorreplicantes usando células da pele de sapo.
- Perspectiva futura: Pequenos robôs biológicos podem ter várias aplicações, como atacar células cancerígenas ou limpar toxinas ambientais.
Opinião do GN⁺
- Ponto interessante: A pesquisa de Levin é inovadora ao mostrar que, além dos genes, as redes bioelétricas também desempenham um papel importante no desenvolvimento biológico.
- Aplicações práticas: Essa pesquisa pode ter grande impacto em várias áreas médicas, como regeneração de órgãos danificados e tratamento do câncer.
- Questões éticas: É preciso considerar questões éticas no processo de criação de novas estruturas biológicas.
- Pontos a considerar na adoção da tecnologia: Como a tecnologia de manipulação de redes bioelétricas ainda está em estágio inicial, é necessário validar suficientemente sua segurança e eficácia.
- Tecnologia relacionada: Em comparação com a tecnologia de edição genética CRISPR, a manipulação de redes bioelétricas pode oferecer um nível mais alto de controle.
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Comentários do Hacker News
A pesquisa de Michael Levin se aproxima dos conceitos de autopoiese de Humberto Maturana e de bombeamento de prótons de Nick Lane. A autopoiese enfatiza que a preservação das relações é mais importante do que os detalhes da estrutura. Nick Lane dá mais importância à bioenergética e ao bombeamento de prótons através da membrana do que ao DNA.
Foi desenvolvido um método para simular e cultivar árvores como autômatos celulares programáveis. Cada célula realiza tarefas como replicação de acordo com as condições ao redor e sua idade. Organismos mais complexos também poderiam ser cultivados com essa técnica.
Planárias com duas cabeças produzem descendentes por fissão, não por genes. Isso não é um fato lamarckista. As planárias se reproduzem tanto sexualmente (óvulos e espermatozoides) quanto assexuadamente (fissão).
O conteúdo do artigo é um tanto exagerado. O potencial elétrico na formação de padrões é uma nova área de pesquisa. Por exemplo, há a sinalização WNT em moscas-das-frutas e o gradiente químico SHH na formação de padrões dos membros. Os padrões gerados por despolarização elétrica podem ser mais simples do que as interações químicas.
A informação necessária para criar um ser humano é de cerca de 750 MB. Por exemplo, isso inclui a forma específica da escápula ou o medo de aranhas.
Entre os materiais relacionados está "Computational Boundary of a Self: Bioelectricity and Scale-Free Cognition (2019)". Mesmo células simples podem resolver problemas.
É possível fazer sapos desenvolverem membros extras ou criar olhos no intestino. Há reações conflitantes entre o espanto diante da ciência e o sofrimento dos sapos.
O título é inadequado. "Bioelectric Signals Guide Body Development and Regeneration" seria um título melhor.
Estuda-se o câncer como um "transtorno dissociativo de identidade" de grupos de células, e foi descoberto que colônias de formigas caem em uma "ilusão visual". Também foram criados biobots com células da pele de sapo e biobots humanos capazes de curar neurônios danificados. Este artigo não é confiável, e muitas medidas de segurança são necessárias.
São usadas células brônquicas humanas. Esse é um dos poucos tecidos do corpo com cílios móveis. Por isso, elas conseguem se mover.