Biotecnologia | Estamos rodeados dela e não sabemos


Créditos da imagem: Shutterstock

Há quem acredite que a alimentação do futuro é a biotecnologia alimentar. Que a carne que iremos comer não será de animais, que o leite que iremos beber não será das vacas, que as claras de ovos serão produzidas sem galinhas. A verdade é que já há empresas a trabalhar para que isso seja possível. O que é uma realidade velha é o uso da biotecnologia na produção de medicamentos e de alimentos e, mais recentemente, na engenharia genética, permitindo editar, corrigir e alterar o genoma de qualquer célula. A biotecnologia está praticamente em tudo o que comemos, vestimos e usamos no dia-a-dia.

Há muito que se fala em biotecnologia, mas quantos de nós sabem realmente o que significa? Como o próprio nome indica, é a tecnologia ao serviço da biologia. E isso diz-nos o quê? Muito pouco, em especial para quem está fora desta área de investigação que envolve várias especialidades.

A biotecnologia é uma ciência multidisciplinar e consiste em qualquer aplicação tecnológica que utilize organismos vivos ou parte deles para fabricar ou modificar produtos ou processos é que ajudem a melhorar a nossa vida.

As áreas da biotecnologia com maior impacto em Portugal são as da biotecnologia farmacêutica e industrial. A farmacêutica está ligada principalmente ao desenvolvimento e comercialização de biofármacos, vacinas recombinantes e métodos de diagnóstico, permitindo oferecer tratamento para um alargado leque de doenças (incluindo certos tipos de cancro ou vacinas inovadoras) e detetar rapidamente agentes patogénicos. A industrial engloba as aplicações da biotecnologia em diferentes indústrias como a têxtil, pasta de papel, alimentar (nomeadamente no processamento de lacticínios, açúcar e produção de ingredientes), plásticos, químicos e biocombustíveis (essencialmente bio-etanol). Uma parte importante deste setor é a produção de enzimas (usadas, por exemplo, nos detergentes).

Nos países mais desenvolvidos, a biotecnologia é um dos setores com uma maior previsão de crescimento a médio prazo, pois é considerada a ciência chave do século XXI e promete progressos revolucionários e novas terapias. A biotecnologia aplicada à medicina é uma das áreas de maior crescimento do conhecimento humano e está relacionada com o desenvolvimento de sistemas terapêuticos emergentes como a terapia genética, a terapia celular ou a medicina regenerativa.  

Informações mais detalhadas aqui.

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Livro | Genética para todos

Chega esta semana às livrarias portuguesas o livro que retrata e explica, de uma forma que todos entendem, os avanços científicos desde a descodificação do genoma humano, em 2003, até aos nossos dias. Genética para Todos”(Gradiva) foi escrito pela geneticista Heloísa G. Santos e pelo jurista André Dias Pereira. Publicamos aqui um curto excerto.

“… A edição do genoma é uma nova técnica de manipulação programada do genoma, através do sistema CRISPR/Cas9, que pode ser utilizada em vários domínios da ciência, incluindo a terapia génica de doenças monogénicas. Em 2012, Jennifer Doudna e Emanuelle Charpentier, duas investigadoras da Universidade de Berkeley (Califórnia), verificaram e informaram a comunidade científica de que se podia utilizar em células eucariotas (com núcleo, como as nossas) um mecanismo imunológico identificado em bactérias pelo qual estas se tornam capazes de se libertar dos vírus quando estes se introduzem no seu genoma.

Este novo instrumento é constituído por uma enzima bacteriana (Cas9) que corta as duas cadeias da molécula de ADN como uma tesoura e por um segmento de ARN (CRISPR) que actua como guia, identificando o local onde é necessário que o genoma seja alterado e onde será colocada a nova sequência do ADN. O ARN é obtido através de firmas comerciais. A forma como esta cirurgia molecular é realizada (não utilizando um vírus como vector) torna-a menos arriscada do que as tentativas anteriores de manipulação do genoma… ”

Para estimular o interesse pela leitura, leia um longo excerto de Genética para Todos que o jornal Público, em jeito de pré-publicação, traz na sua edição de hoje.

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2018 em revista | Segunda geração de OGM chegou e movimento anti transgénicos perdeu força

Créditos da imagem: Illinois Farm Bureau

No início de 2018, num artigo publicado na Genetic Literacy Project, o jornalista Marc Brazeou escreveu um conjunto de acontecimentos que esperava acontecerem nos Estados Unidos no decurso desse ano. O jornalista antevia que o movimento anti-OGM seria cada vez mais irrelevante, 2018 seria um marco para a segunda geração de culturas geneticamente modificadas, os novos substitutos de carne animal que dependem da biotecnologia para serem produzidos serão uma tendência.

Um ano depois, na mesma revista, Brazeou faz uma avaliação do que aconteceu em 2018 e conclui que as suas previsões estavam certas. Sobre o movimento anti-OGM, diz que enquanto na Europa o ativismo contra as culturas geneticamente modificadas continua em força – dando como exemplos terem conseguido fazer com que a edição de genoma fosse regulamentada da mesma forma que a engenharia genética recombinante -, nos Estados Unidos foram perdendo voz e influência sobre a opinião pública à medida que uma segunda geração de OGM começou a entrar no mercado.

Brazeou sublinha que não se refere ao CRISPR e outras tecnologias de edição genética, mas sim a “uma nova geração de alimentos transgénicos que, finalmente, está a ser comercializada”, como por exemplo salmão AquaAdvantage, maçã Artic Golden e beringela Bt. Mas não foi só nos Estados Unidos que novas culturas GM foram introduzidas. O salmão AquaAdvantage chegou também às mercearias do Canadá, a produção de Beringela Bt aumentou significativamente no Bangladesh em 2018 e na Costa Rica o abacaxi rosa Del Monte Fresh Produce começaram a aparecer na primavera (os abacaxis foram geneticamente modificados para produzir níveis mais baixos de enzimas que convertem o licopeno cor-de-rosa (material que dá ao tomate o vermelho e à melancia o rosa) ao beta-caroteno de pigmento amarelo.

Relativamente à ‘carne’ de plantas, Brazeou diz mesmo que a realidade superou as suas previsões. Como casos paradigmáticos aponta os nuguets de frango feitos à base de plantas, da Just Foods, e os hambúrgueres vegetarianos Impossible e Beyond, disponíveis em centenas de locais nos Estados Unidos e Canadá.

Leia o artigo integral sobre as previsões de Brazeou na revista Genetic Literacy Project.

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Edição de genoma | Doenças até hoje incuráveis poderão ser tratadas com CRISPR

Bruno Silva-Santos, imunologista,
professor de medicina na Faculdade de Medicina de Lisboa e vice-presidente do Instituto de Medicina Molecular de Lisboa.
Créditos da imagem: Ana Baião / jornal Expresso

Numa entrevista esclarecedora à SIC sobre o CRISPR, o imunologista Bruno Silva-Santos fala das potencialidades desta técnica de edição de genomas na correção de doenças genéticas.

O CRISPR é uma das técnicas de edição de genomas que promete revolucionar a medicina, tal como a conhecemos, nomeadamente no tratamento do cancro.

O imunologista Bruno Silva-Santos, numa entrevista à jornalista Miriam Alves, para o programa Admirável Mundo Novo, da SIC, afirma que a edição de genoma, em particular a técnica CRISPR, é um dos avanços científicos espectáveis na sua área de investigação para 2019 que mais o entusiasma, porque perante uma alteração ou uma anormalidade genética, o CRISPR permite corrigi-la: “Há doenças provocadas pela alteração de um gene que são tratáveis com a correção desse mesmo gene.”

Com um trabalho de investigação totalmente dedicado à imunoterapia, procurando novas formas de combate ao cancro por via do sistema imunitário, Bruno Silva-Santos, que também é professor de medicina na Faculdade de Medicina de Lisboa e vice-presidente do Instituto de Medicina Molecular de Lisboa, acredita no potencial do CRISPR para evitar e tratar doenças que hoje são incuráveis.

Assista à entrevista ao investigador Bruno Silva-Santos, no programa Admirável Mundo Novo, da SIC.

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CRISPR | A tecnologia de edição de genoma que está a conquistar cada vez mais pessoas

O título tem origem numa afirmação do CEO e co-fundador da Synthego, uma empresa norte-americana que produz software e kits de RNA que abrem caminho a novas descobertas científicas na área da edição de genoma e aceleram a sua aplicação terapêutica. Diz Paul Dabrowski que as pessoas estão a transitar da fase em que querem aprender sobre o CRISPR-Cas9 para a fase em que querem usá-lo.” Saiba porquê.

Há um ano e meio, Paul Dabrowski, CEO e co-fundador da Synthego, estimava que 33% das pessoas que poderiam utilizar o CRISPR-Cas9 estavam a usá-lo. Atualmente, pensa, esse valor estará “mais perto dos 40%, graças a uma mudança de mentalidade.”

Sendo uma das mais recentes e inovadores tecnologias de edição de genoma, o CRISPR-Cas9 está a tornar-se uma ferramenta regular para um universo de utilizadores cada vez mais amplo, de diferentes áreas de atividade, e está a começar a ser aplicada no desenvolvimento de terapias, o que é uma boa notícia para a Synthego, já que parte desta mudança de mentalidade, acredita, foi “impulsionada pela empresa”.

Mas Dabrowski não se contenta com o recurso cada vez mais significativo e abrangente do CRISPR. A sua maior ambição é que a tecnologia não se fique pela medicina genética avançada e transite o mais rapidamente possível para a área clínica, para que a edição de genoma possa, realmente, curar doenças de origem genética.

As primeiras terapias genéticas e celulares estão a chegar só agora ao mercado americano, mas a preços impossíveis de pagar, quer pelos pacientes, quer pelos contribuintes: “A maioria custa entre 800 mil dólares [cerca de 700 mil euros] e 1,5 milhões de dólares [um milhão e 315 mil euros]. Dabrowski acredita que seria possível curar doenças genéticas por 10 mil dólares [8.700 euros] por paciente, desde que se procedesse a alterações radicais no modus operandi em áreas como a I&D, a indústria e a comercialização. Nos Estados Unidos e no resto do mundo, acrescentaríamos nós.

Mais informação neste artigo, em inglês, da Genetic Engineering & Biotecnology News.

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PBi | Melhoradores de plantas precisam-se

Créditos: Genetic Literacy Project

O melhoramento vegetal está em alta nas frentes industrial e académica. Mas para fazer face à crescente demanda por alimentos, o mundo precisa de mais investigadores a trabalhar nesta área.

Nos últimos anos, e mais recentemente em Portugal, as novas tecnologias de melhoramento vegetal saíram de ambientes exclusivos e confinados à investigação e à produção e começaram a entrar no ouvido da população em geral.

Embora subsistam muitas incertezas, dúvidas e confusões sobre as “mil e uma” novas técnicas utilizadas no melhoramento genético de plantas, a verdade é que os termos já são familiares para a maioria das pessoas, estando mesmo debaixo dos holofotes da comunicação social em alguns países.

No entanto, merecidas atenções deviam ser dadas igualmente ao melhoramento de plantas. É que antes da aplicação de qualquer dessas novas ferramentas – entre as quais a edição de genoma e, entre esta, o sistema CRISPR-Cas9 -, há que ter acesso a uma grande variedade de plantas de altíssima qualidade (ou seja, melhoradas).

O problema é que para as necessidades atuais e futuras de alimentos, existem poucos melhoradores de plantas. Essa é a convicção dos jovens investigadores latino americanos Patricio Muñoz e Marcio Resende. Patricio trabalha com mirtilos e Marcio com milho doce e em ambas as culturas os jovens investigadores em início de carreira implementam as abordagens mais modernas de melhoramento e seleção de genoma, com o objetivo de acelerar a produção de novas variedades. Como recém-formados, garantem que encontraram na área do melhoramento de plantas uma carreira promissora e gratificante.

AQUI, além da notícia original, em inglês, publicada na Genetic Literacy Project, poderão também ouvir um podcast com uma entrevista a Patrício Muñoz e Marcio Resende.
 
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Edição de genoma | Sabe qual é a diferença entre OGM e CRISPR?


O que é a edição de genoma, como funciona, o que distingue o CRISPR-Cas e o CRISPR-Cas9, quais as suas aplicações atuais e potenciais e o que distingue esta tecnologia dos OGM?   

Desde a sua descoberta pelo cientista espanhol Francisco Mojica, investigador microbiologista da Universidade de Alicante, em Espanha, a tecnologia CRISPR tornou-se uma verdadeira revolução no campo da edição genética, permitindo editar ou corrigir, com uma enorme precisão e exatidão, uma área do genoma de qualquer célula.

Aplicada pela primeira vez em 2012, desde então as novas aplicações desta tecnologia não pararam de crescer. E apesar de ser uma tecnologia diferente dos OGM – Organismos Geneticamente Modificados, também conhecidos como transgénicos, permanecem na população em geral muitas dúvidas quanto a esta dissociação.

Para facilitar sua compreensão, a Fundação Antama lançou um vídeo, que pode visualizar em cima, e um guia, no quais explica os conceitos básicos sobre a tecnologia CRISPR: o que é, como funciona, o que distingue o CRISPR-Cas e o CRISPR-Cas9, quais as suas aplicações atuais e potenciais e o que a distingue dos OGM?  

Leia o guia AQUI 

Edição de genoma | CRISPR é usado para criar variedades não transgénicas

 

O geneticista de plantas Li Yi usa o CRISPR para produzir árvores cítricas resistentes à doença Greening (HLB). Fotografia de UP Magazine.

Serão as técnicas convencionais de melhoramento de plantas eficientes para aumentar a produção agrícola? O geneticista de plantas chinês Li Yi, investigador na Universidade do Connecticut, EUA, garante que não e acredita que a solução para conseguirmos alimentar a crescente população mundial pode estar na nova tecnologia de edição de genoma,conhecida por CRISPR. Saiba porquê.

Num artigo publicado no portal da Genetic LiteracyProject, o geneticista de plantas chinês Li Yi, investigador da Universidade do Connecticut, nos EUA, garante que as técnicas convencionais de melhoramento de plantas são ineficientes para aumentar a produção agrícola.Para este investigador, que trabalha em estreita colaboração com equipas de investigação de algumas universidades chinesas e norte-americanas, é vital descobrir maneiras de aumentar a produção de alimentos de forma a enfrentar o crescimento da população.
A alternativa poderia estar na aplicação das tecnologias que permitem produzir plantas geneticamente modificadas (GM), uma vez que têm a capacidade de produzir rapidamente novas variedades, no entanto, e apesar de terem sido publicados estudos exaustivos que provam a sua segurança para consumo humano, a sua adoção tem sido controversa um pouco por todo o mundo, especialmente na Europa, onde muitos consumidores continuam a rejeitar os alimentos geneticamente modificados (OGM).

A solução, acredita Li Yi, pode ser a nova tecnologia de edição de genoma, conhecida por CRISPR (em inglês, Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, em português, Repetições Palindrómicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas) e que está a ser usada pelos investigadores, incluindo Li Yi, para produzir variedades não transgénicas. Diz Li Yi, no artigo da Genetic Literacy Project: “Como geneticista de plantas, uma das minhas principais prioridades é desenvolver ferramentas que permitam produzir plantas lenhosas, como árvores cítricas resistentes à doença do Greening, o Huanglongbing (HLB), que dizimou essas árvores em todo o mundo. Detetada pela primeira vez na Flórida em 2005, a HLB dizimou 9 mil milhões de dólares de colheita só no estado da Flórida, levando a um declínio de 75% na produção de laranjas em 2017.”

A doença Greening dizimou os pomares de citrinos da Flórida. Fotografia de Edgloris Marys / shutterstock.com

As árvores de citrinos demoram entre cinco e dez anos a produzir fruta. A nova técnica usada pela equipa de investigadores de Li Yi, nomeada como uma das abordagens inovadoras de 2017, “tem o potencial de acelerar o desenvolvimento de árvores cítricas não transgénicas resistentes ao HLB.”

Mas por que é que as plantas criadas com a nova técnica de edição de DNA não são consideradas OGM?  Como explica Li Yi no artigo, “geneticamente modificado refere-se a plantas e animais que foram alterados de uma forma que não aconteceria naturalmente através da evolução – um exemplo muito óbvio consiste na transferência de um gene de uma espécie para outra, a fim de dotar o organismo de uma nova característica, como a resistência a pragas ou a tolerância à seca. Mas no trabalho que eu e a minha equipa desenvolvemos, não estamos a cortar e a colar genes de animais ou bactérias em plantas, estamos a usar as tecnologias de edição de genoma para introduzir novas características da planta, reescrevendo diretamente o seu código genético.”

Saiba mais AQUI , no artigo do investigador Yi Li, publicado no portal da Genetic Literacy Project.

PBi | Avanços na edição de genoma podem alterar lei que regula OGM

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Depois de dezenas de investigadores de vários países da Europa enviarem uma carta aos deputados europeus a solicitarem a criação de legislação mais favorável à inovação no melhoramento de plantas, também investigadores holandeses e suecos manifestaram publicamente o seu apoio a uma proposta recente do Ministério de Infraestrutura e Meio Ambiente da Holanda para alterar a Diretiva da UE sobre a libertação deliberada de organismos geneticamente modificados (OGM) no ambiente.

Com esta iniciativa, os investigadores pretendem apelar à alteração da legislação em vigor sobre OGM, questionando se será adequada à luz dos avanços até agora alcançados e emergentes nas tecnologias de edição de genoma. Num artigo publicado no jornal Trends in Biotechnology, argumentam que as novas técnicas de melhoramento de plantas (também conhecidas como Plant Breeding Innovation – PBi), desenvolvidas nas últimas duas décadas, permitiram um melhoramento mais eficiente e seletivo de plantas.

Apontando como exemplo o surgimento de tecnologias como o sistema CRISPR, que pode ser usado para editar genes dentro de organismos, e de outras, os investigadores garantem que estão a ser feitas mais inovações do que nunca no campo da codificação genética. Veja-se o caso do genoma do trigo de pão, a cultura mais amplamente cultivada no mundo, que, segundo o Consórcio Internacional de Sequenciamento do Genoma do Trigo (IWGSC), “irá preparar o caminho para a produção de variedades de trigo melhor adaptadas aos desafios climáticos, com maiores rendimentos, melhor qualidade nutricional e melhor sustentabilidade”.

Sucede que a lei que regulamenta os OGM está muito atrasada em relação a esta área da ciência, a que acresce o ceticismo da União Europeia quando se trata de modificação genética. É justamente esta realidade que os investigadores gostariam de ver alterada.

Saiba mais AQUI

Vídeo | Biólogo explica CRISPR a pessoas com 5 níveis diferentes de conhecimento

Biologist explains CRISPR - 5 people

VÍDEO
Biólogo explica CRISPR a pessoas
com 5 níveis diferentes de conhecimento

O Biólogo Neville Sanjana conversa com cinco pessoas com níveis de conhecimento diferente (desde criança com 7 anos a especialista) sobre a técnica de edição de genoma CRISPR.

Neville Sanjana é investigador da Universidade de Nova Iorque e do Centro de Genoma de Nova Iorque.

A Wired divulga informação sobre tecnologia e inovação e de que forma influenciam o dia-a-dia da vida das pessoas, desde a cultura, os negócios, a ciência, a industria e o design.