A força dos fios lançados pelo Homem-Aranha é pura ficção mas se alguém fosse realmente capaz de produzir as verdadeiras teias, tal como as aranhas o fazem, a realidade é que elas seriam mesmo capazes de travar um comboio. Há já alguns anos que os cientistas tentam imitar a extraordinária capacidade das aranhas e produzir artificialmente os seus fios de seda para as mais diversas aplicações, desde o têxtil à biomedicina. Ainda estamos longe da versão da natureza mas há avanços. Desta vez, um grupo de investigadores apresentou, num artigo na revista Nature Chemical Biology um novo método para produzir seda de aranha artificial mais forte.

A seda da aranha é um material com características únicas, sendo frequentemente descrita como forte como o aço e leve como o algodão. É também biocompatível, biodegradável, flexível, resistente, reunindo num fio múltiplas vantagens que são atractivas para muitas áreas. Não é possível usar aranhas para produzir esta seda natural a um nível industrial e, por isso, em várias partes do mundo há grupos de investigação que tentam imitar este produto da natureza para aplicações na medicina ou na indústria. Porém, a tarefa não é fácil.

A seda da aranha é composta de longas cadeias de moléculas de proteínas ligadas. E o seu método de produção é complexo envolvendo algo como uma máquina de fiar localizada no abdómen do animal, que transforma uma solução líquida num fio de seda. Um dos aspectos mais críticos da produção da seda passa por manter as proteínas solúveis em água até ao momento em que são transformadas numa fibra.

Inspirada na forma como as aranhas fiam a seda, uma equipa de cientistas concebeu um dispositivo de fiação que imita o percurso das proteínas da seda na aranha e que envolve, por exemplo, alterações nos níveis de pH. Usando este dispositivo numa proteína especial que conceberam – um híbrido de duas proteínas da seda natural de diferentes espécies de aranha –, os investigadores conseguiram produzir seda artificial mais forte do que outras sedas artificiais, mas ainda longe da versão natural. Segundo a unidade pascal (de medida de pressão e tensão do Sistema Internacional de Unidades), a força de um fio de seda natural de aranha será na ordem dos 890 megapascal. Esta versão artificial fica-se pelos 162 megapascal. Numa resposta por email ao PÚBLICO, a investigadora do Departamento de Bioquímica da Universidade de Ciências Agrícolas, em Uppsala, na Suécia, e uma das autoras do artigo, Anna Rising, admite que os resultados ainda estão longe do pretendido e que o objectivo é produzir fibras que igualem a força natural. Porém, nota que a força de um tendão humano estará entre os 50 a 150 megapascal.

Genes de aranha na cabra

Nos últimos anos, outras equipas de investigação publicaram resultados de experiências com animais transgénicos, desde o bicho-da-seda até à cabra, para fazer seda de aranha artificial e que passaram pela introdução dos genes da aranha responsáveis pela produção de seda (que no caso das cabras a fabricavam no leite). Mas uma grande parte dos projectos recorre a bactérias capazes de produzir as proteínas da seda natural. Neste caso, a equipa recorreu à bactéria Escherichia coli para produzir grandes quantidades de proteínas tão solúveis como as da aranha. “Pela primeira vez, foi possível produzir fios de seda de aranha artificiais sem usar substâncias químicas e as grandes quantidades de proteína produzidas nas bactérias permitiram que fosse possível produzir um quilómetro de fibra artificial com apenas um litro de cultura de Escherichia coli”, explicou Anna Rising.

Além de possibilitar o fabrico de grandes quantidades de seda, a produção deste material artificial biodegradável por este método também será mais barata, argumentam os autores do artigo.

Falta agora tornar estas fibras ainda mais fortes, admite a investigadora, que acrescenta que também que a equipa de cientistas está a trabalhar na criação de estruturas tridimensionais da seda de aranha. “Estas estruturas podem ser usadas para têxteis de alto desempenho ou para aplicações médicas”, nota, referindo a possibilidade de recorrer a este material para, por exemplo, reparar lesões na espinal medula.

Mas os fios de seda da aranha podem chegar a outros destinos. A ciência parece determinada em conseguir réplicas com os super-poderes desta seda e usá-la em todo o lado. No campo da medicina, há projectos que ligam a seda da aranha artificial a próteses, implantes no cérebro, suturas, antibióticos e enxertos de pele. Por outro lado, há empresas que já estão a tentar fazer casacos com fios artificiais de seda da aranha a uma escala industrial, outras já colocaram no mercado uma edição limitada de ténis para desporto feito com este material ultra-resistente, outras ainda incorporam-no no fabrico de fibras de vidro ou, simplesmente, cordas para instrumentos musicais como o violino. Porém, e apesar de todos estes esforços, ainda não há um fio de seda artificial que iguale aquele que a aranha é capaz de fazer.