A versão original de esta história apareceu em Revista Quanta.
Para uma molécula de RNA, o mundo é um lugar perigoso. Ao contrário do ADN, que pode persistir durante milhões de anos na sua forma de cadeia dupla notavelmente estável, o ARN não foi construído para durar – nem mesmo dentro da célula que o produziu. A menos que esteja ligado de forma protetora a uma molécula maior, o RNA pode degradar-se em minutos ou menos. E fora de uma cela? Esqueça isso. Enzimas vorazes e destruidoras de RNA estão por toda parte, secretadas por todas as formas de vida como uma defesa contra vírus que explicitam sua identidade genética no código de RNA.
Existe uma maneira pela qual o RNA pode sobreviver ileso fora de uma célula: em uma pequena bolha protetora. Durante 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 pouco mais do que sacos de lixo que retiravam o lixo molecular decomposto de uma célula durante a organização de rotina.
Então, no início dos anos 2000, experimentos liderados por Hadi Valadibiólogo molecular da Universidade de Gotemburgo, revelou que o RNA dentro de alguns VEs não parecia lixo. O coquetel de sequências de RNA era consideravelmente diferente daqueles encontrados dentro da célula, e essas sequências foram intacto e funcional. Quando a equipe de Valadi expôs células humanas a VEs de células de camundongos, eles ficaram chocados ao observar as células humanas captando as mensagens de RNA e “lê-las” para criar proteínas funcionais que de outra forma não seriam capazes de produzir.
Valadi concluiu que as células empacotavam filamentos de RNA nas vesículas especificamente para se comunicarem entre si. “Se eu estiver lá fora e vir que está chovendo”, disse ele, “posso lhe dizer: se você sair, leve um guarda-chuva com você”. De forma semelhante, sugeriu ele, uma célula poderia alertar os seus vizinhos sobre a exposição a um agente patogénico ou a um produto químico nocivo antes de eles próprios se depararem com o perigo.
Desde então, surgiram inúmeras evidências que apoiam esta teoria, possibilitadas por melhorias na tecnologia de sequenciação que permitem aos cientistas detectar e descodificar segmentos de ARN cada vez mais pequenos. 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 criou e desencadear efeitos específicos nas células receptoras. As descobertas levaram alguns investigadores a sugerir que o ARN pode ser uma língua franca molecular que transcende as fronteiras taxonómicas tradicionais e pode, portanto, codificar mensagens que permanecem inteligíveis através da árvore da vida.
Em 2024, novos estudos expuseram camadas adicionais desta história, mostrando, por exemplo, que juntamente com bactérias e células eucarióticas, archaea também troca RNA ligado à vesícula, o que confirma que o fenômeno é universal para todos os três domínios da vida. Outro estudo expandiu nossa compreensão da comunicação celular entre reinos, mostrando que as plantas e os fungos infectantes podem use pacotes de RNA que causam estragos como uma forma de guerra de informação coevolutiva: uma célula inimiga lê o RNA e constrói proteínas autodestrutivas com seu próprio maquinário molecular.
“Fiquei impressionado com o que o RNA pode fazer”, disse Amy Buckum biólogo de RNA da Universidade de Edimburgo que não esteve envolvido na nova pesquisa. Para ela, entender o RNA como meio de comunicação “vai além de apreciar a sofisticação e a natureza dinâmica do RNA dentro da célula”. Transmitir informações para além da célula pode ser uma de suas funções inatas.
Entrega urgente
O microbiologista Susanne Erdmann estuda infecções virais em Haloferax vulcaniium organismo unicelular que prospera em ambientes incrivelmente salgados, como o Mar Morto ou o Grande Lago Salgado. Sabe-se que bactérias unicelulares trocam amplamente EVs, mas H.vulcanii não é uma bactéria – é um arqueanoum membro do terceiro ramo evolutivo da vida, que apresenta células construídas de forma diferente das bactérias ou eucariontes como nós.
Como os 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, eles “sempre aparecem quando você isola e purifica vírus”, disse ela. Eventualmente, o grupo dela ficou curioso e decidiu dar uma olhada no que havia dentro.
