A versão original desta história apareceu na Quanta Magazine.
Para uma molécula de RNA, o mundo é um lugar perigoso. Ao contrário do DNA, que pode persistir por milhões de anos em sua forma dupla notavelmente estável, o RNA não foi construído para durar – nem mesmo dentro da célula que o produziu. A menos que esteja protegido por uma molécula maior, o RNA pode se degradar em minutos ou menos. E fora de uma célula? Pode esquecer. Enzimas devoradoras de RNA estão por toda parte, secretadas por todas as formas de vida como uma defesa contra vírus que revelam sua identidade genética no código de RNA.
Existe uma maneira do RNA sobreviver fora de uma célula intacta: em uma pequena bolha protetora. Por décadas, os pesquisadores notaram células liberando essas bolhas de membrana celular, chamadas vesículas extracelulares (EVs), repletas de RNA degradado, proteínas e outras moléculas. Mas esses sacos eram considerados nada mais do que sacos de lixo que retiram detritos moleculares de uma célula durante a limpeza de rotina.
Então, no início dos anos 2000, experimentos liderados por Hadi Valadi, um biólogo molecular da Universidade de Gotemburgo, revelaram que o RNA dentro de algumas EVs não parecia lixo. O coquetel de sequências de RNA era consideravelmente diferente daquelas encontradas dentro da célula, e essas sequências estavam intactas e funcionais. Quando a equipe de Valadi expôs células humanas a EVs de células de rato, ficaram chocados ao observar as células humanas absorverem as mensagens de RNA e “lê-las” para criar proteínas funcionais que de outra forma não seriam capazes de fazer.
Valadi concluiu que as células estavam empacotando fios de RNA dentro das vesículas especificamente para se comunicarem entre si. “Se eu estive fora e vi que está chovendo”, disse ele, “posso te dizer: se você sair, leve um guarda-chuva”. De maneira semelhante, ele sugeriu, uma célula poderia alertar seus vizinhos sobre a exposição a um patógeno ou produto químico nocivo antes que encontrassem o perigo.
Desde então, uma riqueza de evidências surgiu apoiando essa teoria, facilitada por melhorias na tecnologia de sequenciamento que permitem aos cientistas detectar e decodificar segmentos de RNA cada vez menores. Desde que Valadi publicou seus experimentos, outros pesquisadores também viram EVs preenchidas com combinações complexas de RNA. Essas sequências de RNA podem conter informações detalhadas sobre a célula que as criou e desencadear efeitos específicos em células receptoras. As descobertas levaram alguns pesquisadores a sugerir que o RNA pode ser uma língua franca molecular que transcende as fronteiras taxonômicas tradicionais e pode, portanto, codificar mensagens que permanecem inteligíveis em todo o espectro da vida.
“O RNA já tem um significado em cada célula, e é um código bastante simples.”
Amy Buck, Universidade de Edimburgo
Estudos recentes, disseminados em 2024, expuseram camadas adicionais dessa história, mostrando, por exemplo, que junto com bactérias e células eucarióticas, arqueias também trocam RNA ligado a vesículas, o que confirma que o fenômeno é universal para os três domínios da vida. Outro estudo ampliou nossa compreensão da comunicação celular entre reinos, mostrando que plantas e fungos infectantes podem usar pacotes de RNA causadores de estragos como uma forma de guerra de informação coevolutiva: uma célula inimiga lê o RNA e constrói proteínas que se auto prejudicam com sua própria maquinaria molecular.
“Estive maravilhada com o que o RNA pode fazer,” disse Amy Buck, uma bióloga de RNA da Universidade de Edimburgo que não esteve envolvida nas novas pesquisas. Para ela, entender o RNA como um meio de comunicação “vai além de apreciar a sofisticação e a natureza dinâmica do RNA dentro da célula”. Transmitir informações além da célula pode ser um de seus papéis inatos.
Entrega Sensível ao Tempo
A microbiologista Susanne Erdmann estuda infecções virais em Haloferax volcanii, um organismo unicelular que prospera em ambientes incrivelmente salgados como o Mar Morto ou o Grande Lago Salgado. Bactérias unicelulares são conhecidas por trocar EVs amplamente, mas H. volcanii não é uma bactéria – é uma arquéia, membro do terceiro ramo evolutivo da vida, que apresenta células construídas de forma diferente de bactérias ou eucariotos como nós.
Como EVs têm o mesmo tamanho e densidade das partículas virais que a equipe de Erdmann estuda no Instituto Max Planck de Microbiologia Marinha na Alemanha, elas “sempre aparecem quando você isola e purifica vírus”, disse ela. Eventualmente, seu grupo ficou curioso e decidiu dar uma espiada no que está dentro.
