Vida espelhada, vida espelho ou vida em espelho é uma forma hipotética de vida que usa blocos de construção moleculares quirais. O conceito foi discutido pela primeira vez por Louis Pasteur. Esta forma de vida alternativa nunca foi descoberta na natureza, embora certos componentes de maquinaria molecular espelhada tenham sido sintetizados em laboratório e, em princípio, organismos espelhados inteiros pudessem ser criados.
Em dezembro de 2024, uma ampla coalizão de cientistas, incluindo importantes pesquisadores de biologia sintética e ganhadores do Prêmio Nobel, alertou que a criação de vida espelho poderia causar "danos sem precedentes e irreversíveis" à saúde humana e aos ecossistemas em todo o mundo. O potencial das bactérias-espelho para escapar das defesas imunológicas e invadir ecossistemas naturais pode levar a "infecções letais generalizadas em uma fração substancial de espécies vegetais e animais, incluindo humanos". Dados esses riscos, os cientistas concluíram que os organismos-espelho não deveriam ser criados sem evidências convincentes de segurança.
Homoquiralidade Muitas das moléculas essenciais para a vida na Terra podem existir em duas formas de imagem espelhada, frequentemente chamadas de "canhotas" e "destras", onde a lateralidade se refere à direção na qual a luz polarizada se inclina quando irradiada através de uma solução pura da molécula, mas os organismos vivos não usam ambas. O RNA e o DNA contêm apenas açúcares destros; as proteínas feitas pelo ribossoma são compostas exclusivamente de aminoácidos canhotos. Este fenômeno é conhecido como homoquiralidade. Não se sabe se a homoquiralidade surgiu antes ou depois da vida, se os blocos de construção da vida devem ter essa quiralidade particular ou, de fato, se a vida precisa ser homoquiral. As cadeias de proteínas construídas a partir de aminoácidos de quiralidade mista tendem a não se dobrar ou funcionar bem, mas proteínas espelhadas foram construídas com função idêntica, mas em substratos de lateralidade oposta.
Conceito Avanços na biologia sintética, como a síntese de vírus desde 2002, bactérias parcialmente sintéticas em 2010 e ribossomos sintéticos em 2013, podem levar à possibilidade de sintetizar completamente uma célula viva a partir de pequenas moléculas, o que poderia permitir a síntese de células-espelho a partir de versões espelhadas (enantiômeros) das moléculas-bloco da vida. Algumas proteínas foram sintetizadas em versões espelhadas, incluindo a polimerase em 2016.
A reconstrução de formas de vida regulares em forma espelhada, usando a reflexão quiral de seus componentes celulares, poderia ser alcançada pela substituição de aminoácidos canhotos por destros, a fim de criar reflexões espelhadas de proteínas e, da mesma forma, substituindo ácidos nucleicos destros por canhotos. Como os fosfolipídios das membranas celulares também são quirais, o geneticista americano George Church propôs o uso de um ácido graxo aquiral em vez de fosfolipídios espelhados para a membrana.
A força eletromagnética (química) permanece inalterada sob tal transformação de reflexão molecular (simetria P). Há uma pequena alteração de interações fracas sob reflexão, que pode produzir correções muito pequenas que teoricamente favorecem os enantiômeros naturais de aminoácidos e açúcares, mas não se sabe se esse efeito é grande o suficiente para afetar a funcionalidade de biomoléculas espelhadas ou explicar a homoquiralidade na natureza.
Animais-espelho precisariam se alimentar de alimentos refletidos, produzidos por plantas refletidas. Vírus-espelho não seriam capazes de atacar células naturais, assim como vírus naturais não seriam capazes de atacar células-espelho.
A vida em espelho apresenta perigos potenciais. Por exemplo, uma versão de espelho quiral de cianobactérias, que só precisa de nutrientes aquirais e luz para a fotossíntese, poderia assumir o ecossistema da Terra devido à falta de inimigos naturais, perturbando a base da cadeia alimentar ao produzir versões espelhadas dos açúcares necessários. Algumas bactérias podem digerir L-glicose; exceções como essa dariam a algumas formas de vida raras uma vantagem inesperada. Evidências computacionais recentes sugerem que antibióticos convencionais não devem ser eficazes contra a versão espelhada quiral de seus alvos, estabelecendo assim metodologias in silico como estruturas seguras e livres de riscos biológicos para estudar organismos de vida espelhada.
Aplicações diretas A aplicação direta de organismos quirais espelhados pode ser a produção em massa de enantiômeros (imagem espelhada) de moléculas produzidas pela vida normal.
Medicamentos enantiopuros - alguns produtos farmacêuticos demonstraram atividade diferente dependendo da forma enantiomérica; Aptâmeros (aptâmeros de ácido L-ribonucleico): "Isso torna a bioquímica de imagem espelhada um negócio potencialmente lucrativo. Uma empresa que espera isso é a Noxxon Pharma, em Berlim. Ela utiliza síntese química trabalhosa para produzir formas espelhadas de fitas curtas de DNA ou RNA, chamadas aptâmeros, que se ligam a alvos terapêuticos, como proteínas no corpo, para bloquear sua atividade. A empresa tem vários candidatos a aptâmeros espelhados em testes em humanos para doenças como câncer; a ideia é que sua eficácia possa ser melhorada porque eles não são degradados pelas enzimas do corpo. Um processo para replicar o DNA espelhado poderia oferecer uma rota muito mais fácil para a produção de aptâmeros, afirma Sven Klussmann, diretor científico da Noxxon Pharma." L-glicose, enantiômero da glicose padrão, cujo sabor é semelhante ao do açúcar padrão, mas não é metabolizado da mesma forma. No entanto, nunca foi comercializado devido aos custos excessivos de fabricação. Pesquisas mais recentes permitem uma produção barata com altos rendimentos; no entanto, os autores afirmam que não é utilizável como adoçante devido aos efeitos laxativos.
Na ficção A criação de um humano espelho é a base do conto de 1950 "Erro Técnico", de Arthur C. Clarke. Nesta história, um acidente físico transforma uma pessoa em sua imagem no espelho, explicado especulativamente pela viagem através de uma quarta dimensão física.
No romance de Jornada nas Estrelas de 1970, Spock Must Die!, de James Blish, o oficial científico da USS Enterprise é replicado em forma espelhada devido a um acidente com o transportador. Ele se tranca na enfermaria, onde consegue sintetizar formas espelhadas de nutrientes básicos necessários para sua sobrevivência.
Categoria:Biologia sintética