Futuro? Computadores de DNA vão processar softwares dentro do corpo humano

O armazenamento de arquivos em cadeias de DNA já é realidade – a Universidade de Harvard, por exemplo, converteu um livro com 53 mil palavras em um aplicativo Javascript de 5,37 MB para o polímero; até mesmo armazenar todo o conhecimento já produzido pela humanidade em apenas 4 gramas do ácido é teoricamente possível.

O próximo passo é criar computadores orgânicos a partir de cadeias do ácido desoxirribonucleico. O conceito data de 1994, quando Leonard Adleman resolveu, em DNA, o Problema do Caixeiro-Viajante (PCV), um enigma matemático em que a menor distância entre uma série cidades deve ser percorrida com retorno ao ponto de origem.

Desde então, diversos “circuitos” baseados em DNA foram desenvolvidos (veja mais aqui). Desta vez, a ideia é aplicar alguns princípios tradicionais de programação a “computadores orgânicos em nanoescala”. A própria forma de arquivamento de informações entre pares de DNA seria usada como fundamento à criação de processadores funcionais por meio do método de “hibridação”.

Mas como?

No DNA, as informações são guardadas por meio de sequências dos nucleotídeos citosina (C), guanina (G), adenina (A) e timina (T). Significa, grosso modo, que esse mecanismo nativo de armazenamento pode ser usado em favor da computação.

Sequências simples das bases do DNA seriam usadas como “entrada”, e cadeias (“fios”) subsequentes do ácido seriam a “saída” – o que resultaria no funcionamento de um processador a partir de informações inseridas através do mecanismo CGAT.

Os softwares, então, se baseariam em métodos para a seleção de moléculas que interagem de um jeito específico de modo a criar um determinado produto (“saída”) por meio da “montagem automática do DNA”, processo em que conjuntos de bases (CGAT) interagem espontaneamente para formar “fios específicos de DNA”.

Robôs de DNA também não são novidade, é verdade – em 2000, Bernard Yurke demonstrou o funcionamento de um par de pinças em nanoescala; em 2011, Andrew Turberfield criou máquinas capazes de “nadar” feitas todas a partir de ácido.

A aplicação sugerida, contudo, pode fazer com que movimentos lógicos sejam executados por robôs conhecidos como “DNA Walkers”. Moléculas poderiam traçar rotas para uma determinada altura da cadeia por meio de enzimas. Seria possível, assim, aplicar medicamentos a áreas específicas do corpo de modo extremamente preciso.

Interação bioquímica

Existem limitações quanto aos comandos que podem ser executados pelo ácido. Sua natureza descartável (eles só podem ser usados uma vez) é ainda outro desafio aos pesquisadores. De todo o modo, criar circuitos e processadores a partir de DNA é um processo relativamente barato. Além disso, o material conta com capacidades largas de armazenamento. O diferencial é também sua interação com ambientes bioquímicos – justificativa mais que plausível que motiva o desenvolvimento de nanorrobôs.

O futuro

O combate a doenças por meio de agentes medicamentosos inseridos via máquinas de DNA é ainda um sonho. Ainda assim, fato é que os procedimentos para fabricação dos computadores orgânicos estão sendo aprimorados.

Novas linguagens de “programação orgânica” estariam prestes a serem desenvolvidas para substituir, de vez, os circuitos tradicionais? Comente no Fórum do TecMundo