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 feito para durar – nem mesmo dentro da célula que o produziu. A menos que esteja protegido por uma molécula maior, o RNA pode degradar em minutos ou menos. E fora de uma célula? Esqueça. Enzimas vorazes que destroem o RNA estão por toda parte, secretadas por todas as formas de vida como defesa contra vírus que codificam sua identidade genética em RNA.
Existe uma maneira do RNA sobreviver fora da célula sem danos: em uma pequena bolha protetora. Por décadas, os pesquisadores observaram células liberando essas bolhas de membrana celular, chamadas vesículas extracelulares (EVs), contendo RNA degradado, proteínas e outras moléculas. Mas esses sacos eram considerados pouco mais do que sacos de lixo que retiram detritos moleculares desmontados 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 alguns EVs não parecia lixo. O coquetel de sequências de RNA era consideravelmente diferente daquelas encontradas dentro da célula, e essas sequências estavam íntegras e funcionais. Quando a equipe de Valadi expôs células humanas a EVs de células de camundongo, eles ficaram chocados ao observar as células humanas absorverem as mensagens de RNA e “lerem” para criar proteínas funcionais que de outra forma não seriam capazes de fazer.
Valadi concluiu que as células estavam empacotando cadeias de RNA nas vesículas especificamente para se comunicar umas com as outras. “Se eu estive lá fora e vi que está chovendo”, disse ele, “posso dizer a você: Se 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 de encontrarem o perigo eles mesmos.
Desde então, uma abundância de evidências surgiu apoiando essa teoria, possibilitada 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 cheios de combinações complexas de RNA. Essas sequências de RNA podem conter informações detalhadas sobre a célula que as gerou e desencadear efeitos específicos nas 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, portanto, pode codificar mensagens que permanecem inteligíveis em todo o reino da vida.
“O RNA já tem um significado em cada célula, e é um código bastante simples.”
Amy Buck, Universidade de Edimburgo
Em 2024, novos estudos expuseram camadas adicionais dessa história, mostrando, por exemplo, que juntamente com bactérias e células eucarióticas, arqueias também trocam RNA em 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 informações coevolutiva: uma célula inimiga lê o RNA e constrói proteínas prejudiciais com sua própria maquinaria molecular.
“Fiquei maravilhada com o que o RNA pode fazer”, disse Amy Buck, bióloga do RNA na Universidade de Edimburgo, que não esteve envolvida na nova pesquisa. Para ela, compreender 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 dos papéis inatos do RNA.
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 um arqueano, um membro do terceiro ramo evolutivo da vida, que apresenta células construídas de forma diferente de bactérias ou eucariotos como nós.
Como os EVs têm o mesmo tamanho e densidade das partículas virais que a equipe de Erdmann estuda no Instituto Max Planck para Microbiologia Marinha, na Alemanha, “sempre aparecem quando isolamos e purificamos vírus”, disse ela. Eventualmente, seu grupo ficou curioso e decidiu espiar o que há dentro.
