Edição do genoma|Mapa global da regulamentação e aplicação da tecnologia

rastreio global da edição do genoma

Partilhamos com os seguidores do CiB-Centro de Comunicação de Biotecnologia o importante documento “Human and Agriculture Gene Editing: Regulations and Index”, compilado pelo Genetic Literacy Project, onde encontram dados da situação global da tecnologia de edição do genoma.

É uma espécie de rastreio do que se fez e faz a nível de investigação, regulamentação e aplicação da tecnologia no mundo inteiro. Incluí ainda os artigos mais relevantes sobre o CRISPR e outras ferramentas desde 1987 até aos dias de hoje, entre outros itens fundamentais para perceber a importância e o funcionamento da edição do genoma em áreas tão cruciais como a saúde e a agricultura.

Sem dúvida, um documento muito interessante e esclarecedor.

https://crispr-gene-editing-regs-tracker.geneticliteracyproject.org/?mc_cid=823393fc09&mc_eid=867e279110

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Nigéria | A importância da biotecnologia na segurança alimentar

Ogbonnaya Onu - Nigéria
Ogbonnaya Onu, ministro da Ciência e Tecnologia da Nigéria 

Segurança alimentar, aumento da produção de alimentos e redução das importações de bens alimentares são algumas das mais-valias da biotecnologia. São também os fatores que levam o governo federal da Nigéria, o País mais populoso de África, a investir fortemente nas novas tecnologias de melhoramento.  

A Nigéria anunciou que está a investir fortemente em biotecnologia e engenharia genética. Em declaração oficial, o ministro da Ciência e Tecnologia do País mais populoso de África, Ogbonnaya Onu, enfatizou a importância das novas tecnologias de melhoramento para garantir a segurança alimentar no País e a melhoria do bem-estar socioeconómico da população.

Reconhecendo o papel crucial destas ferramentas no aumento da produção local de alimentos e na redução da necessidade de importação de produtos alimentares, o anúncio foi feito na presença de vinte e um cientistas de vários países, durante um ensaio de laboratório para deteção e identificação de OGM (Organismos Geneticamente Modificados), em Abuja, na Nigéria.

Onu afirmou que o Ministério da Ciência e Tecnologia continuará a apoiar a Agência Nacional de Desenvolvimento da Biotecnologia (ANDB), que tem por missão promover, desenvolver e coordenar investigações na área da biotecnologia de ponta. “A aplicação de ambas as tecnologias na agropecuária e um melhor conhecimento das mesmas por parte da população terá um impacto positivo no crescimento socioeconómico da Nigéria”, acredita o governante nigeriano.

Em agosto passado, a Nigéria anunciou a intenção de dotar a Agência de Biotecnologia de poderes para regulamentar várias novas tecnologias, entre as quais a edição de genomas, drives genéticos e biologia sintética. Desde a sua criação, em 2015, a ANDB permitiu aos investigadores desenvolverem novas culturas transgénicas, incluindo duas variedades de algodão e uma de feijão-frade resistentes a pragas, que já estão a ser utilizadas pelos agricultores do País.

Leia a declaração oficial do Ministério da Ciência e Tecnologia da Nigéria aqui.

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Trioza erytreae | Biotecnologia pode ajudar a combater doença que ataca os citrinos

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Créditos da imagem: Agricultura e Mar

A Trioza erytreae, o insecto vector que transporta a bactéria Candidatus Liberibacter causadora da doença conhecida por “citrus greening”, foi um dos muitos temas em debate no Seminário “Controlo biológico e técnicas alternativas de proteção das culturas”, que se realizou a 11 de abril na Escola Superior Agrária de Santarém. Sendo uma doença que pode destruir uma plantação inteira de citrininos, os produtores nacionais de laranja, tangerina e limão estão preocupados com a sua disseminação, causada pela psila africana dos citrinos, cuja presença em Portugal foi detetada no norte, em 2015. Sem cura, esta doença pode ser evitada através de medidas de controlo biológico e de novas técnicas com recurso à biotecnologia, como o RNAi e a edição de genoma.

 

Os produtores portugueses de citrinos estão preocupados com a possibilidade de disseminação, em Portugal, da praga de quarentena Trioza erytreae, em especial no Algarve, onde se concentra 70% da produção nacional de citrinos. O receio não é infundado, já que a Direção Geral de Alimentação e Veterinária procedeu ontem à atualização da zona demarcada relativa a esta praga, que inclui novas freguesias nos concelhos de Oliveira de Azeméis (Ossela), Ponte de Lima (Arca; Ponte de Lima), São João da Madeira (São João da Madeira), Alcobaça (Cela), Lourinhã (Miragaia e Marteleira; Santa Bárbara; Vimeiro).

A sua presença no espaço da União Europeia era até agora conhecida apenas na Ilha da Madeira e Canárias. Em dezembro de 2014, Espanha notificou a primeira deteção desta praga no seu território continental na zona da Galiza, onde ocorreram vários focos na zona de Pontevedra. Na sequência da notificação daqueles focos e dada a sua proximidade com o Norte de Portugal, foi levada a cabo uma vigilância suplementar particularmente dirigida àquela região, tendo sido detetada, em janeiro de 2015, a presença deste inseto em citrinos isolados em jardins particulares na área do Grande Porto.

Também designada como psila africana dos citrinos, a Trioza erytreae é um inseto vetor da bactéria Candidatus Liberibacter africanus, que causa a doença Huanglongbing, conhecida igualmente como Citrus greening, e para a qual não existe cura.

A capacidade de destruição da Trioza erytreae foi um dos temas em debate no Seminário “Controlo biológico e técnicas alternativas de proteção das culturas”, que se realizou a 11 de abril na Escola Superior Agrária de Santarém. Promovido pela DGVA, o objetivo deste encontro prendeu-se com a crescente necessidade de proteção das culturas contra pragas e doenças, nomeadamente devido à retirada do mercado de um elevado número de produtos fitofarmacêuticos.

Para além de Paula Carvalho, Subdiretora-geral da DGAV, que apresentou o “Plano de Ação Nacional para o Uso Sustentável de produtos Fitofarmacêuticos (1ª revisão) 2018-2023”, e de Bárbara Oliveira, da Direção de Serviços de Meios de Defesa Sanitária e que falou de “Biopesticidas no contexto do Regulamento nº 1107/2009”, este encontro (ver programa) contou com a intervenção de vários investigadores, entre os quais o investigador espanhol Alejandro Tena, do Instituto Valenciano de Investigações Agrárias (IVIA), e Pedro Fevereiro, Professor Auxiliar do Departamento de Biologia Vegetal na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Chefe do Laboratório do Grupo de Biotecnologia Vegetal no ITQB NOVA e presidente do CiB-Centro de Informação de Biotecnologia.

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Alejandro Tena, investigador do Instituto Valenciano de Investigações Agrárias (IVIA)

Convidado para falar da “Luta biológica contra a Trioza erytreae”, Alejandro Tena alertou para o falhanço dos programas de erradicação da praga nas ilhas da Madeira e Canárias e sublinhou a insustentabilidade económica das estratégias de controlo baseadas em substâncias químicas. “Além de caras, podem desencadear o aumento de outras pragas e ter impacto negativo no meio ambiente”, afirmou o investigador espanhol, para quem “a adoção de medidas rigorosas de quarentena é fundamental para as áreas livres da psila africana dos citrinos”. Acrescentou que “essas medidas provavelmente representam as estratégias de prevenção mais eficazes para a contenção de psilídeos, porque a expansão geográfica de psilídeos em citrinos é devida, em grande medida, às atividades humanas, especialmente pelo transporte de plantas e frutas recém-colhidas de áreas infestadas para áreas não infestadas. Muitos inimigos naturais podem contribuir para a redução de suas populações e consequente disseminação.”

Para Alejandro Tena, o controlo biológico de conservação deve ser enfatizado, sobretudo em áreas onde o psilídeo não é abundante. Também defendeu “a implementação de programas clássicos de controlo biológico em áreas livres de Huanglongbing, através da introdução de parasitóides efetivos de psilídeo cítrico africano”. Em áreas onde a doença Huanglongbing foi detectada, A. Tena disse que “o controlo biológico é difícil de aplicar, mas um rigoroso programa de controle químico direcionado ao psilídeo pode complementar essa estratégia.”

O Algarve continua a ser a capital da laranja em Portugal, com 17 mil hectares de citrinos plantados e uma produção anual de 250 a 300 mil toneladas, segundo dados da Direção Regional de Agricultura e Pescas do Algarve. Se a Trioza erytreae alcançar esta região de Portugal, os danos serão devastadores. Não havendo cura, os produtores poderão tentar minimizar o impacto da doença com a aplicação das medidas defendidas pelo investigador do Instituto Valenciano de Investigações Agrárias.

Mas existem outras soluções, como avançou o investigador do ITQB NOVA, Pedro Fevereiro, que neste seminário na Escola Superior Agrária de Santarém falou sobre novas técnicas de melhoramento de plantas, em especial o RNA de interferência (RNAi) e a edição de genoma.

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Pedro Fevereiro, Professor Auxiliar do Departamento de Biologia Vegetal na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Chefe do Laboratório do Grupo de Biotecnologia Vegetal no ITQB NOVA e presidente do CiB-Centro de Informação de Biotecnologia.

Para o Professor Auxiliar do Departamento de Biologia Vegetal na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, qualquer uma destas ferramentas, já disponíveis graças aos avanços recentes na área da agrobiotecnologia, poderia ser aplicada para mitigar os efeitos da Trioza na produção de citrinos, no Algarve ou em qualquer parte do mundo onde a doença seja uma forte ameaça: “ A utilização de RNAs que impedem que RNAs mensageiros medeiem a síntese de proteínas da produção de neuropéptidos ou de enzimas do metabolismo das gorduras destes insectos seria uma arma biológica possível para fazer face ao avanço da psila africana. Outra metodologia seria a utilização de meios de controlo por introdução nos insectos de genes letais (gene drive), com recurso à edição do seu genoma, já que, sendo um insecto exótico, não faz parte do ecossistema e, portanto, a sua contenção por esta forma não acarretaria prejuízos ambientais.” 

Este encontro no Auditório da Escola Ágrária de Santarém encerrou com uma mesa redonda sobre os “Novos desafios na proteção das culturas”, moderada por Eduardo Diniz, diretor-geral do GPP-Gabinete de Planeamento, Políticas e Administração Geral, e com as intervenções de representantes da DGAV, CAP-Confederação dos Agricultores de Portugal, CNA- Confederação Nacional da Agricultura, ANIPLA- Associação Nacional da Indústria para a proteção das Plantas, AGROBIO-Associação Portuguesa de Agricultura Biológica e laboratório colaborativo InnovPlantProtect.

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Gene drive | Técnica de transmissão específica de genes foi usada pela primeira vez em mamíferos

Depois das experiências em mosquitos, os investigadores usaram ratos para demonstrar que alguns genes específicos, muitas vezes modificados, podem ser transmitidos de uma geração de roedores para a geração seguinte. Foi a primeira vez que se aplicou em mamíferos este procedimento, designado gene drive (gene condutor ou condução de genes), que, apesar de controverso, tem um enorme potencial para combater doenças como a malária.

Gene drive é uma técnica que consiste na transmissão de um gene ou genes específicos de uma espécie para as gerações seguintes dessa mesma espécie.

Antes dos testes em ratos, o gene drive já tinha sido demonstrado em mosquitos, tornando-os inférteis e retirando-lhes a capacidade de transmitir as doenças de que eram portadores, como por exemplo a malária. Se estes mosquitos tivessem sido libertados para a natureza, é muito provável que toda a população de mosquitos, incapaz de se reproduzir, seria erradicada.

No fundo, o que o gene drive faz é quebrar o ciclo normal de transmissão genética entre as espécies (de uma geração para a outra) para garantir que certos genes, que podem ou não ser modificados, passem para as gerações seguintes a uma taxa superior ao normal. Outras experiências com gene drive tiveram como finalidade aumentar a resistência dos insetos à infeção pelo parasita Plasmodium (parasita da malária).

Muitos investigadores acreditam que a mesma abordagem pode ser uma alternativa mais eficaz aos projetos de erradicação de pestes usados para limpar ilhas remotas de espécies invasoras. A título de exemplo, veja-se o que sucedeu na Geórgia do sul, onde o maior esforço de erradicação de ratos do mundo declarou, finalmente, a região livre de roedores – os ratos devastaram a vida selvagem daquele território durante mais de 250 anos.

Apesar do seu potencial, o gene drive não acolhe o apoio de toda a comunidade científica mas na comunidade científica. Muitos investigadores mantém-se cautelosos em relação a relação a este procedimento, temendo que se a técnica não for usada para o bem, pode causar danos irreparáveis aos ecossistemas. Por isso é que em 2016, as Academias Nacionais de Ciências dos EUA determinaram que era necessário muito mais trabalho de investigação para controlar os genes, antes que eles pudessem ser usados ​​com segurança na natureza. Um dos aspetos que preocupam os investigadores mais reticentes é que as mutações deixadas nos machos os tornassem resistentes ao gene drive e isso poderia prejudicar o seu uso para erradicar roedores invasivos.

Se a libertação na natureza de espécies com “genes condutores” causa muitos receios, o mesmo não acontece com as experiências em laboratório, onde a técnica poderia ser usada para criar animais com múltiplas mutações ou falhas genéticas associadas ao desenvolvimento de doenças, como o cancro, a diabetes e a artrite”, como afirmou Kimberly Cooper, bióloga e investigadora na Universidade da Califórnia em São Diego.

Christophe Boëte, da Universidade de Montpellier, acredita que, embora as experiências realizadas em ratos fossem uma prova de princípio para o gene drive em mamíferos, o uso desta técnica para controlar espécies invasoras é uma realidade ainda distante.

Para informações adicionais, leia um artigo no The Guardian sobre o uso de gene drive em mamíferos e um estudo, também em inglês, publicado na Nature.

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Edição de genoma| Mosquito da malária deve ser exterminado?

Fotografia de Jose Luis Ramirez

A malária mata quase meio milhão de pessoas todos os anos. É transmitida por mosquitos e é talvez a última doença infeciosa que ainda não conseguimos controlar. Mas as novas técnicas de edição de genoma prometem mudar essa realidade. Com o CRISPR/Cas9, os investigadores acreditam que é possível exterminar os mosquitos da face da Terra. No entanto, mesmo podendo, será que devemos eliminar uma espécie? 

Um novo estudo realizado por investigadores do Colégio Imperial de Londres, em Inglaterra, demonstrou que o CRISPR / Cas9, uma técnica de edição de genoma, pode provocar uma mutação genética que causa infertilidade nos mosquitos fêmeas e faz com que os machos “passem” a mutação para os descendentes.

Usando um condutor de genes (em inglês, gene drive), os investigadores procederam a um ajuste genético e descobriram que poderiam “estender” a mutação aos descendentes, em taxas suficientemente altas, o que praticamente aniquilou a população de Anopheles gambiae, uma espécie de mosquito responsável pela disseminação da malária, que os investigadores usaram nos seus testes.

Sendo o último flagelo infecioso que ainda não é controlado, a malária é responsável pela morte de mais de 400 mil pessoas todos os anos, principalmente na África subsaariana e na Índia, pelo que o trabalho dos investigadores do Colégio Imperial de Londres está longe de ser a única tentativa de extermínio dos mosquitos. Já houve várias tentativas, mas, até agora, esta parece ser a mais eficaz. Tão eficaz que, durante a conferência das Nações Unidas sobre Biodiversidade, que termina hoje em Sharm El-Sheikh, no Egito, se tornou incontornável levantar a seguinte questão: apesar de podermos eliminar uma espécie, ainda que tão mortífera como o mosquito da malária, será que devemos?

Saiba o que pensam os investigadores AQUI, num artigo em inglês assinado por Andrew Porterfield e publicado na Genetic Literacy Project.