TECNOLOGIA DO DNA RECOMBINANTE E TRANSGÊNICOS

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1 TECNOLOGIA DO DNA RECOMBINANTE E TRANSGÊNICOS As décadas de 1970 e de 1980 marcaram as grandes transformações por que passaria a biologia com as descobertas da organização do funcionamento e da variação do material genético dos seres vivos. Desse conhecimento decorreram tecnologias que permitiram, a partir de organismos diferentes, novas combinações, em laboratório, de material genético estabelecendo-se, assim, um princípio de intervenção humana capaz de, pela substituição das fronteiras naturais entre variedades de espécies e, potencialmente entre as próprias espécies, estabelecer fronteiras tecnológicas tendentes mais à uniformidade do que à biodiversidade característica do planeta. As pesquisas em torno do DNA recombinante, além da revolução instaurada no universo dos estudos da vida, permitindo o surgimento de novas práticas científicas e tecnológicas que o novo campo híbrido entre ciência e tecnologia - a biotecnologia - viria depois consagrar, desencadearam também mudanças profundas no comportamento ético da sociedade civil diante das novas questões que a manipulação genética de seres vivos trazia para o homem. O processo básico da técnica do DNA recombinante consiste em: A enzima de restrição abre a molécula de DNA do plasmídeo num ponto especifico. Com enzimas de restrição do mesmo tipo abre-se outra molécula de DNA, que funciona como dadora, e isola-se o gene que se quer inserir no plasmídeo. O gene a inserir é colocado em contacto com o plasmídeo, juntamente com um outro tipo de enzimas, as ligases do DNA. O gene passa a fazer parte do plasmídeo, que possui agora, para além dos seus genes, o gene estranho que lhe foi inserido, isto é, possui um DNA recombinante. O plasmídeo recombinante em contato com bactérias pode introduzir-se nelas. Estas bactérias funcionam como células hospedeiras, aceitam o plasmídeo e, com ele, o novo gene. A partir do DNA recombinante, o gene inserido passa a comandar a síntese da proteína desejada.

2 TRANSGENIA O vocábulo transgênico foi usado em 1982, por Gordon e Ruddle, época em que foram divulgados, nos EUA, os camundongos gigantes "fabricados" por Palminter Brinster e Hammer. Em 1983 foi feita a primeira planta transgênica. A transgênese é uma biotecnologia aplicável em animais e vegetais que consiste em adicionar um gene, de origem animal ou vegetal, ao genoma que se deseja modificar. Denominase transgene o gene adicional. O transgene passa a integrar o genoma hospedeiro e o novo caráter dado por ele é transmitido à descendência. O que significa que a transgênese é germinativa. As técnicas de engenharia genética modernas permitem que se retirem de um organismo genes (fragmentos de DNA) responsáveis por determinadas características e que se transfiram artificialmente esses genes para outros organismos, com o fim de reproduzir neles essas características. Com essa tecnologia é possível produzir plantas resistentes a pragas, adaptar plantas para cultivo em terras inóspitas, adaptá-las a condições climáticas adversas, enriquecer plantas alimentícias com nutrientes especiais, usar as plantas como produtoras de substâncias para fins terapêuticos, utilização industrial, etc. Nem todo organismo geneticamente modificado (OGM) é transgênico. Por exemplo: pesquisadores da Unicamp recentemente desenvolveram leveduras geneticamente modificadas capazes de otimizar e reduzir os custos da produção de álcool no Brasil. A levedura obtida não é um organismo transgênico, pois não foram introduzidos nela genes de outro organismo, mas sim utilizaram-se genes que já existiam no próprio organismo, e apenas foram "mudados de lugar". A engenharia genética, ao transferir genes entre espécies diferentes, quebrou a fronteira entre as espécies. A transgenicidade, como qualquer outra biotecnologia bioengenheirada, elimina as fronteiras entre as espécies ao possibilitar que qualquer ser vivo adquira novas características ou de vegetais, ou de animais ou humanas. Como se produz um organismo vegetal transgênico De uma forma bem simplificada, para se produzir um vegetal transgênico procede-se da seguinte forma: seleciona-se o gene (ou genes) que deve(m) dar ao novo organismo a característica desejada. Segundo o método de bombardeamento, micropartículas de um metal (tungstênio ou ouro) são revestidas por fragmentos de DNA contendo os genes selecionados. Através de um aparelho ("canhão de genes"), as partículas são aceleradas a altas velocidades e bombardeiam o tecido vegetal que vai sofrer a transformação. As partículas penetram nas células e libertam os fragmentos de DNA. As células da planta assimilam os genes e alguns passam a integrar o genoma.

3 O método de infecção por bactérias, em vez do canhão de genes, usa bactérias para infectar a planta a ser modificada e transportar os novos genes para o seu genoma. Bactérias do solo, do gênero Agrobacterium, são comumente utilizadas, graças à capacidade que têm de se associar espontaneamente a algumas plantas e de transferir naturalmente alguns de seus genes para elas. O que os cientistas fazem é substituir estes genes, que ficam no plasmídeo Ti (T-DNA) da bactéria, pelos genes selecionados. Células de embriões da planta que se quer modificar são colocadas em contato com uma suspensão contendo as agrobactérias. Ao infectar os embriões, elas transferem para o genoma da nova planta os genes com as instruções para dar as características desejadas. PLANTAS TRANSGÊNICAS Atualmente as técnicas de utilização de transgenes vêm sendo amplamente difundidas. Assim um número crescente de plantas tolerantes a herbicidas e à determinadas pragas tem sido encontradas. O problema é que as plantas transgênicas são iguais ao alimento natural, o que é injusto, pois o consumidor não sabe que tipo de alimento está consumindo. Uma nova variedade de algodão por exemplo, foi desenvolvido a partir da utilização de um gene oriundo da bactéria Bacillus thuringensis, que produz uma proteína extremamente tóxica a certos insetos e vermes, mas não a animais e ao homem. Essa planta transgênica ajudou na redução do uso de pesticidas químicos na produção de algodão. Tecnologias com uso de transgenes vem sendo utilizadas também para alterar importantes características agronômicas das plantas: o valor nutricional, teor de óleo e até mesmo o fotoperíodo (número de horas mínimo que uma planta deve estar em contato com a luz para florescer). PRINCIPAIS CULTURAS GENETICAMENTE MODIFICADAS NO MUNDO E SEUS RESPECTIVOS MELHORAMENTOS Trigo: Aumento na produção e adaptação; resistência a pragas; Milho: Aumento na produção e adaptação; resistência a pragas; Algodão: Aumento na produção e na qualidade da fibra e teor de óleo; Batata: Mais resistência a pragas e variabilidade climáticas; Arroz: Tolerância a salinidade e escassez de água; resistência a pragas e Melhoria nutricional (ferro); Cana de açúcar: Maturidade precoce; Feijão: Resistência ao mosaico dourado; Melão: maior durabilidade;

4 Mamão: resistência a mancha anelar que diminui a produtividade; Tomate: Com sabor e cor mais acentuados, além de maior durabilidade. Essas culturas contam com um ou dois genes externos, codificando proteínas que são expressas em pequenas quantidades e conferindo características como: resistência a herbicidas, tornando-as capazes de sustentar aplicações de herbicidas em suas folhas, ao contrário das ervas que perecem mediante tais aplicações; resistência aos insetos pela introdução de proteínas inseticidas bacterianas, tais como a toxina Bt; esterilidade masculina, facilitando o cruzamento híbrido; introdução de fatores abióticos antiestresse, favorecendo a tolerância à salinidade, solos com muito alumínio, etc; aumento do metabolismo de amido e outros açúcares; alteração da senescência; incorporação de fatores nutricionais, como a manipulação genética de carotenóides ANIMAIS GENETICAMENTE MODIFICADOS Muitos dos animais geneticamente modificados (GM) com propósitos alimentícios têm sido transformados com genes relacionados ao crescimento (tais como, hormônio de crescimento somatotropina, hormônio do fator de liberação, fator de crescimento insulínico, principalmente em bovinos). No caso de peixes, além dessas características, podem ser citadas a tolerância ao frio, resistência a doenças e esterilidade Além disso, suínos, bovinos e caprinos GM têm sido criados com novas enzimas em seu epitélio intestinal para aumentar a eficiência na utilização de ração. Como exemplos, citam-se os animais que expressam a fitase para aumentar a absorção de fósforo ou enzimas que catalisam a síntese da cisteína. ALIMENTOS TRANSGÊNICOS Os alimentos transgênicos são utilizados no Brasil, mas ainda não existem pesquisas apropriadas para avaliar as conseqüências de sua utilização para a saúde humana e para o meio ambiente. Pesquisas recentes na Inglaterra revelaram aumento de alergias com o consumo de soja transgênica. Acredita-se que os transgênicos podem diminuir ou anular o efeito dos antibióticos no organismo, impedindo assim o tratamento e agravando as doenças infecciosas. Com técnicas similares àquela da produção de insulina humana em bactérias, muitos produtos com utilidade biofarmacêuticas podem ser produzidos nesses animais e plantas transgênicas. Por exemplo, pesquisadores desenvolveram vacas e ovelhas que produzem quantidade considerável de medicamentos em seus leites. O custo dessas drogas é muito menor do que os produzidos pelas técnicas convencionais. A tecnologia transgênica é também uma extensão das práticas agrícolas utilizadas há séculos. Programas de cruzamentos clássicos visando a obtenção de uma espécie melhorada sempre foram praticados. Em outras palavras, a partir de uma espécie vegetal qualquer e realizando o cruzamento entre um grupo de indivíduos obteremos a prole chamada de F1. Dentre os indivíduos da prole, escolheremos os melhores que serão cruzados entre si, originando a prole F2. Sucessivos cruzamentos a partir dos melhores indivíduos obtidos em cada prole serão feitos. Todo esse trabalho busca a obtenção de indivíduos melhorados. Essa técnica trabalhosa e demorada de melhoramento vem sendo amplamente auxiliada pelas modernas técnicas de biologia molecular.

5 Com isso as espécies são melhoradas com maior especificidade, maior rapidez e flexibilidade, além de um menor custo. Mas ainda não se pode afirmar quais as conseqüências que esses produtos podem ter no organismo humano, animal e no meio ambiente. Pontos positivos dos alimentos transgênicos Aumento da produção de alimentos; Melhoria do conteúdo nutricional, desenvolvimento de nutricênicos (alimentos que teriam fins terapêuticos); Maior resistência e durabilidade na estocagem e armazenamento Pontos negativos dos alimentos transgênicos Aumento das reações alérgicas; Provável relação com aumento de câncer em ratos; As plantas que não sofreram modificação genética podem ser eliminadas pelo processo de seleção natural, pois, as transgênicas possuem maior resistência às pragas e pesticidas; Aumento da resistência aos pesticidas e gerando maior consumo deste tipo de produto; Apesar de eliminar pragas prejudiciais à plantação, o cultivo de plantas transgênicas pode, também, matar populações benéficas como abelhas, minhocas e outros animais e espécies de plantas. O QUE É O PROTOCOLO DE CARTAGENA SOBRE BIOSSEGURANÇA? O Protocolo de Biossegurança, assinado em janeiro de 2000, entrou em vigor em setembro de 2003 e é o único acordo internacional que trata do movimento de transgênicos entre países. O Protocolo estabelece, por exemplo, que o exportador forneça informações ao país importador sobre as características e a avaliação de risco do transgênico que está sendo comercializado. De acordo com o Protocolo, a avaliação destes riscos deve ser custeada e apresentada pelo exportador, se a parte importadora assim o exigir. E nenhuma comercialização é permitida até que a parte importadora tenha aprovado. O Protocolo é o único instrumento internacional legal reconhecido para regulamentar o transporte de transgênicos. Sem ele, cada país precisaria recorrer à sua própria legislação. E sem um padrão internacional, os países correriam o risco de sofrer retaliações na Organização Mundial do Comércio (OMC). O Protocolo estabelece procedimentos que estão de acordo com a OMC e, por isso, elimina qualquer possibilidade de questionamento quanto às leis de comércio internacional. O Protocolo de Biossegurança reconhece que o conhecimento científico sobre transgênicos é incompleto e permite que os países tomem medidas para prevenir danos ambientais na ausência de certeza científica sobre o dano, permitindo que as partes tomem a decisão de "evitar ou minimizar tais efeitos potenciais adversos".