Crianças, cortadores de grama, aviões, trens, automóveis - quase tudo faz barulho. E se dois cientistas da Califórnia estiverem certos, o mesmo acontece com células vivas. Em experimentos recentes usando a ciência de ponta da nanotecnologia, os pesquisadores descobriram evidências de que as células de levedura emitem um tipo de guincho, enquanto as células de mamíferos podem liberar outra. A pesquisa, ainda que preliminar, é potencialmente "revolucionária", como diz um cientista, e uma aplicação médica reconhecidamente distante já está sendo feita: um dia, o pensamento vai, ouvindo os sons que suas células fazem um médico, antes que os sintomas ocorram, se você está saudável ou prestes a ficar doente.
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O fundador do estudo dos sons das células, ou "sonoctologia", como ele chama, é Jim Gimzewski, um químico da UCLA de 52 anos que contribuiu para a exposição de um museu de arte sobre a estrutura molecular. A idéia de sons de células veio a ele em 2001, depois que um pesquisador médico lhe disse que quando as células do coração vivo são colocadas em uma placa de Petri com nutrientes apropriados, as células continuarão a pulsar. Gimzewski começou a se perguntar se todas as células poderiam bater e, se assim fosse, essas vibrações minúsculas produziriam um som detectável. Afinal, raciocinou ele, o som é meramente o resultado de uma força que empurra as moléculas, criando uma onda de pressão que se espalha e se registra quando atinge o tímpano. Ele também argumentou que, embora um ruído gerado por uma célula não seja audível, ele pode ser detectado por um instrumento especialmente sensível.
Gimzewski está bem preparado para enfrentar a questão, sendo especialista em instrumentação - ele construiu seus próprios microscópios - e confortavelmente em casa, no mundo do infinitesimal. Líder em nanotecnologia, ou a ciência de manipular átomos e moléculas individuais para construir máquinas microscópicas, Gimzewski trabalhou anteriormente no laboratório de pesquisa da IBM em Zurique, na Suíça, onde ele e seus colegas construíram uma hélice molecular de 1, 5 nanômetros ou 0, 0000015 milímetros de diâmetro. Eles também construíram o menor ábaco do mundo, que tinha, como contas, moléculas individuais com diâmetros inferiores a um nanômetro. Se nada mais, as façanhas, que ganharam aclamação considerável, mostraram que a tão prometida promessa da nanotecnologia tinha uma base na realidade.
Para sua primeira incursão na sonocitologia, Gimzewski obteve células de levedura de colegas de bioquímica da UCLA. (Ele "tem aparência", ele lembra, quando explicou por que queria as células.) Trabalhando com o estudante Andrew Pelling, Gimzewski desenvolveu uma maneira de testar o ruído celular com uma ferramenta de nanotecnologia chamada de microscópio de força atômica (AFM). Normalmente, um AFM cria uma imagem visual de uma célula passando sua minúscula sonda, tão pequena que sua ponta é microscópica, sobre a superfície da célula, medindo cada ressalto e cavidade de sua membrana externa. Um computador converte os dados em uma imagem. Mas os pesquisadores da UCLA mantiveram a minúscula sonda do AFM em uma posição fixa, pousando-a levemente na superfície de uma membrana celular "como uma agulha de registro", diz Pelling, para detectar qualquer vibração geradora de som.
O par descobriu que a parede celular sobe e desce três nanômetros (cerca de 15 átomos de carbono empilhados um em cima do outro) e vibra uma média de 1.000 vezes por segundo. A distância que a parede celular se move determina a amplitude, ou volume, da onda sonora, e a velocidade do movimento para cima e para baixo é a sua frequência ou tom. Embora o volume do som da célula de levedura fosse baixo demais para ser ouvido, Gimzewski diz que sua freqüência estava teoricamente dentro da faixa de audição humana. "Então, tudo o que estamos fazendo é aumentar o volume", acrescenta.
Gimzewski (segurando um modelo de uma molécula de carbono em seu laboratório na UCLA) usa um microscópio de força atômica para "ouvir" as células vivas. (Debra DiPaolo) A freqüência das células de levedura que os pesquisadores testaram sempre esteve na mesma faixa alta, "sobre um C-sharp para D acima do C médio em termos de música", diz Pelling. Polvilhar álcool em uma célula de levedura para matá-lo aumenta o tom, enquanto as células mortas emitem um som baixo e retumbante que Gimzewski diz ser provavelmente o resultado de movimentos atômicos aleatórios. O par também descobriu que as células de levedura com mutações genéticas produzem um som ligeiramente diferente do das células normais de levedura; Esse insight encorajou a esperança de que a técnica pudesse eventualmente ser aplicada no diagnóstico de doenças como o câncer, que se acredita ter origem em mudanças na composição genética das células. Os pesquisadores começaram a testar diferentes tipos de células de mamíferos, incluindo as células ósseas, que têm um tom mais baixo do que as células de levedura. Os pesquisadores não sabem por quê.
Poucos cientistas estão cientes do trabalho de sonocitologia de Gimzewski e Pelling, que não foi publicado na literatura científica e examinado. (Os pesquisadores submeteram suas descobertas a um periódico revisado por pares para publicação.) O boca-a-boca gerou ceticismo e admiração. Um cientista familiarizado com a pesquisa, Hermann Gaub, diretor de física aplicada na Universidade LudwigMaximilian, em Munique, na Alemanha, diz que os sons que Gimzewski acredita serem vibrações celulares podem ter outras origens. "Se a fonte dessa vibração fosse encontrada dentro da célula, isso seria revolucionário, espetacular e incrivelmente importante", diz Gaub. "Existem, no entanto, muitas fontes potenciais de som fora da célula que precisam ser excluídas." Pelling concorda, e diz que ele e Gimzewski estão fazendo testes para descartar a possibilidade de que outras moléculas no fluido que banham as células, ou até a própria ponta do microscópio, estejam gerando vibrações que a sonda capta.
Ratnesh Lal, neurocientista e biofísico da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara, que estudou as pulsações de células cardíacas mantidas vivas em um prato, diz que o conhecimento em nanotecnologia de Gimzewski pode ser a chave para determinar se as células produzem sons. "A maior esperança é usar isso em diagnósticos e prevenção", diz Lal, acrescentando: "Se há alguém no mundo que pode fazê-lo, ele pode".
Gimzewski reconhece que mais trabalho precisa ser feito. Enquanto isso, as descobertas chamaram a atenção do seu colega da UCLA, Michael Teitell, um patologista especializado em cânceres de linfócitos, um tipo de glóbulo branco. Ele está submetendo células musculares humanas e de camundongos e células ósseas a drogas e substâncias químicas para induzir mudanças genéticas e físicas; Gimzewski tentará então "ouvir" as células alteradas e distingui-las pelos seus sons.
Teitell diz que o pensamento de detectar o câncer em seus primeiros estágios celulares é excitante, mas se a tecnologia funcionará como uma ferramenta de diagnóstico continua a ser visto (ou ouvido). Ele não quer exagerar na idéia: "Pode ser que todos esses sinais sejam tão confusos que não possamos identificar claramente um do outro."
Gimzewski espera que o trabalho tenha uma aplicação prática, mas ele está muito empolgado com a caça. "Seja qual for o resultado", diz ele, "sou movido principalmente pela curiosidade e excitação com o fenômeno do movimento celular - o que inspirou a natureza a criar tal mecanismo e realmente entender em profundidade o que esses lindos sons significam". A mera possibilidade de que ele descobriu uma nova característica das células, com todas as questões intrigantes que levanta, é, ele diz, "já mais do que suficiente de um presente".
