Aprendemos nas aulas de biologia que a célula é a menor unidade estrutural e funcional dos seres vivos. Com exceção dos vírus, todos os organismos vivos possuem uma ou mais células, organizadas de forma a permitir a obtenção de nutrientes, realização da atividade metabólica, replicação do material genético e divisão celular, originando novas células.
O primeiro registro de visualização de células é datado em 1665, quando o pesquisador Robert Hooke examinou uma amostra de cortiça ao microscópio. No entanto, foi somente no século XIX, ou seja, dois séculos depois, que a ideia de que uma célula se origina de uma outra célula pré-existente foi proposta, tornando-se um dos pilares da Teoria Celular.
Teoria celular: princípios
A Teoria Celular propõe que todos os organismos vivos são constituídos por pelo menos uma célula, que é a menor unidade capaz de exercer funções básicas para a manutenção da vida. Essa teoria também postula que uma célula se origina somente a partir de uma outra célula. Além disso, pesquisas posteriores também atribuíram a presença de material genético e composição química semelhante entre as células à Teoria Celular.
Mas, diante dos avanços tecnológicos vivenciados nas últimas décadas, seria possível fabricar células sem partir de uma célula pré-existente, mas a partir de moléculas não vivas?
Biologia sintética: solução para “construir” células?
A biologia sintética é uma área da Ciência que tem como objetivo a construção de sistemas a partir de estruturas e funções observadas em seres vivos. Nesse contexto, podemos entender as células sintéticas como sistemas construídos a partir da simulação do comportamento, função e/ou estrutura de células encontradas na natureza.
De forma geral, duas abordagens na síntese de células artificiais podem ser citadas: o chamado bottom-up, que busca construir células a partir de pequenas “peças”, isto é, pela combinação de porções biológicas ou sintéticas, chegando a um sistema que atua como uma célula; enquanto que na estratégia top-down, ocorre adição ou remoção de certos componentes, modificando a célula pré-existente.
Assim, é possível inserir componentes e atributos que não são encontrados no sistema vivo original, direcionada a diversos objetivos em diferentes campos, como medicina, agricultura e indústria. Ainda, através da síntese de células artificiais, é possível investigar o funcionamento de uma célula biológica, assim como estudar sobre o surgimento da primeira célula no nosso planeta.
Funções básicas da célula: compartimentalização, crescimento e divisão
O primeiro passo para a “montagem” de uma célula consiste na compartimentalização. É por meio da membrana que separa o conteúdo celular do ambiente externo, bem como separa o conteúdo das organelas do citosol, que é possível concentrar íons e moléculas, fornecendo condições adequadas para as reações químicas necessárias para a manutenção da vida. Diversas estratégias podem ser adotadas para a construção de compartimentos semelhantes à membrana. Os lipossomos, por exemplo, são vesículas esféricas que carregam conteúdo aquoso cercado por uma ou mais bicamadas de fosfolipídeo, que podem ser empregadas com função de membrana de uma célula. Além de criar um compartimento fechado, é possível inserir canais e poros nesta membrana, mimetizando a permeabilidade seletiva presente em células, assim como observar fenômenos de crescimento e divisão.
Ainda, as células naturais respondem aos estímulos do meio, modificando a expressão de genes para adaptação as mudanças. Assim, há buscas por maquinarias para a recepção dos sinais, bem como para a transcrição e tradução de proteínas, por meio da qual a célula mantém sua característica.
Outro ponto chave é o metabolismo, isto é, o processamento de nutrientes e geração de energia a partir destes para a manutenção da atividade celular. Além disso, um outro passo crucial para a construção de uma célula artificial é a replicação do material genético, essencial para a divisão celular e processos de mutação, diretamente relacionado com a evolução.
Então, a que pé estamos?
A biologia sintética não só desafia os princípios da Biologia Celular, mas busca expandir o conhecimento e técnicas associados ao estudo da vida. Ainda que montar um sistema bottom-up que reproduza de forma simultânea e integral as características de células naturais continue bastante desafiador, o cenário é otimista. Neste ano (2026), tivemos a submissão de um trabalho reportando a criação de uma estrutura formada a partir de componentes químicos não vivos com diversas características de uma célula viva.
Porém, é importante lembrar de um detalhe: apesar do potencial da tecnologia das células sintéticas para transformar a medicina, a indústria e a nossa relação com o meio ambiente, são necessárias regulamentações rigorosas e debates éticos transparentes, uma vez que o fazer ciência também é política.
Referências:
GUINDANI, Camila et al. Synthetic Cells: from simple bio⠰inspired modules to sophisticated integrated systems. Angewandte Chemie International Edition, [S.L.], v. 61, n. 16, p. 1-21, 30 mar. 2022. Disponível em: https://doi.org/10.1002/anie.202110855. Acesso em: 17 ago. 2026.
JIANG, Wentao et al. Artificial Cells: past, present and future. Acs Nano, [S.L.], v. 16, n. 10, p. 15705-15733, 13 out. 2022. Disponível em: https://doi.org/10.1021/acsnano.2c06104. Acesso em: 17 ago. 26.
SOKOLIK, Chana G. et al. Synthetic cells by the numbers. Iscience, [S.L.], v. 28, n. 11, p. 1-15, nov. 2025. Disponível em: https://doi.org/10.1016/j.isci.2025.113849. Acesso em: 17 ago. 2026.
Por: Natsumi Mizogami
