Estudos e pesquisas sobre os Transgenicos

Resumo

            A Trangenia é uma avançada técnica que permite a manipulação de material genético e hereditário de qualquer ser vivo. Os seres vivos manipulados geneticamente através do processo de transgenia, sejam eles, animais ou vegetais são conhecidos como transgênicos. Tais métodos da biotecnologia tem sido objeto de manifestos favoráveis e contrários. Mas, destacamos que a Transgenia pode salvar vidas; curar doenças; melhorar a estrutura genética de animais; produzir alimentos vegetais e minerais com melhor valor nutritivo; etc. Mas, em se tratando de alimentos de origem vegetal modificados, devemos alertar para o possível desenvolvimento de espécies resistentes ou ervas daninhas. Em alguns estudos que abordam a segurança alimentar dos alimentos transgênicos, a análise é feita principalmente pela exposição de riscos e incertezas desses produtos, quanto a saúde e meio ambiente. Inexistem estudos eficazes sobre tais efeitos. Os alimentos transgênicos devem apresentar em seus rótulos o símbolo com a indicação de que o alimento é alterado geneticamente ou utiliza outros alimentos geneticamente manipulados em sua composição, esse símbolo é a letra T ao centro de um triangulo eqüilátero[1] de cor amarela.

Introdução

Nas últimas décadas, o uso da biotecnologia tem permitido que se manipule o material hereditário de qualquer ser vivo. O seqüenciamento dos genes e o cultivo das células-tronco embrionárias constituem-se nas inovações tecnológicas mais importantes para a transgenia – técnica de transferência de DNA de uma espécie para outra. Esta técnica implica na alteração do genoma de um ser vivo pela intervenção da mão humana, e tornou-se possível porque a maquinaria celular, responsável pela transcrição e tradução do DNA em proteínas, funciona de maneira muito semelhante em todos os organismos. É a universalidade do código genético que permite que uma proteína codificada por uma seqüência exclusive do DNA humano possa ser produzida num vegetal ou animal transgênico.

A adição de um gene humano a um embrião animal pode resultar num modelo transgênico com características específicas de uma doença humana, que se constitui, portanto, num modelo experimental valioso para o teste de vacinas e agentes farmacológicos. No sentido inverso, a desativação de um gene nas células embrionárias pode levar ao nascimento de um camundongo nocaute[2], por exemplo, que serve de modelo para se entender como as mutações produzem as malformações e os defeitos congênitos. É assim que, dentre múltiplas aplicações, a transgenia animal tem contribuído para a pesquisa de diversas doenças, incluindo aquelas de origem complexa e difícil cura, como câncer, diabetes, hipertensão, Alzheimer, Huntington, deficiências imunológicas e distrofias musculares, entre outras.

Um animal transgênico é produzido pela inserção de um fragmento de DNA que resulte numa modificação genética transmissível a seus descendentes. Para fazê-lo, basta que se tenha em mãos algumas cópias do DNA de interesse e os meios de introduzi-las no genoma de um embrião, como uma parte de um vírus ou bactéria, um cromossomo artificial, uma célula-tronco ou até mesmo um espermatozóide contendo este fragmento de DNA de interesse para a transgênese.

A produção de animais transgênicos foi impulsionada pela técnica de microinjeção de DNA no pró-núcleo de óvulos recém fertilizados. Em 1980, Gordon e colaboradores a implementaram para camundongos. Em 2001, nós a utilizamos pela primeira vez no Brasil para produzir um camundongo transgênico com níveis aumentados do receptor B2 de bradicinina no coração. Mas, como é aplicável a qualquer espécie, o uso da microinjeção pró-nuclear já possibilitou a geração de milhares de linhagens de transgênicos, incluindo ratos, aves, peixes, ovelhas, gado e macacos.

Alguns animais transgênicos são utilizados como biorreatores. Inicialmente,
foram gerados clones de ovelhas transgênicas que produzem leite contendo o
fator IX de coagulação do sangue humano. Purificado do leite, portanto sem o risco de contaminação viral, este fator IX pode ser adquirido comercialmente para o tratamento de hemofílicos. Nos últimos anos, caprinos, bovinos e coelhos transgênicos também vêm sendo testados como possíveis produtores de diversas proteínas de interesse farmacológico, principalmente anticorpos e hormônios.

Nas pesquisas recentes, vem aumentando também o uso de camundongos e ratos contendo o gene GFP (Green Fluorescent Protein) originário da Aequorea victoria[3] marinha. Estes animais são usados principalmente como fonte de células marcadas para transplante, pois a luminescência das células GFP facilita sua localização entre as demais, mesmo que, eventualmente, este processo implique em uma marcação adicional com anticorpo fluorescente. Daí sua importância nos promissores estudos de terapia gênica e celular. Nesta perspectiva, as células-tronco retiradas de embriões ou da medula óssea de camundongos e ratos GFP podem ser acompanhadas após transplante para o sangue, cérebro, coração ou qualquer outro órgão, onde se deseje que elas se diferenciem e substituam as células danificadas, de modo a promover uma saudável regeneração do órgão afetado e possível cura da doença.

A otimização do uso de animais de laboratório na pesquisa é uma das conseqüências mais positivas da transgenia animal. Além de provocar uma redução do número de animais utilizados na experimentação, o uso de transgênicos também possibilita a substituição de espécies geneticamente mais próximas do homem, como primatas, cães e porcos, por animais de menor tamanho, especialmente os camundongos. Isto porque aproximadamente 80% dos genes funcionam nos camundongos da mesma maneira que em humanos. Assim, essa tendência da redução na quantidade de animais por estudo deverá ser acentuada no futuro, pois o refinamento progressivo das técnicas de transgenia segue gerando modelos animais que mimetizam, cada vez com maior similaridade, os sintomas e as respostas aos tratamentos de doenças humanas.

Objetivo

            Este trabalho tem como objetivo apresentar os “transgenicos” a luz do conhecimento, parte integrante da disciplina Química Molecular.

Metodologia

            A organização deste trabalho constitui-se de uma pesquisa, realizada através da revisão bibliográfica de artigos técnicos e científicos publicados em sites especializados sobre a tecnologia dos transgênicos.

Discussão

Os organismos transgênicos são aqueles cujo genoma foi modificado com o objetivo de atribuir-lhes nova característica ou alterar alguma característica já existente, através da inserção ou eliminação de um ou mais genes por técnicas de engenharia genética (Marinho, 2003). Entre as principais características almejadas encontram-se o aumento do rendimento com melhoria da produtividade e da resistência a pragas, a doenças e a condições ambientais adversas; a melhoria das características agronômicas, permitindo uma melhor adaptação às exigências de mecanização; o aperfeiçoamento da qualidade; a maior adaptabilidade a condições climáticas desfavoráveis e a domesticação de novas espécies, conferindo-lhes utilidade e rentabilidade para o homem (Lacadena, 1998).

A liberação dos transgênicos no Brasil, particularmente aqueles com finalidade comercial, vem provocando intensa polêmica quanto a possíveis riscos à saúde e ao meio ambiente.

Tal polêmica, que envolve diversos atores, como cientistas, agricultores, ambientalistas e representantes do governo, refere-se ao nível de incerteza atribuído a esses alimentos diante da chamada ‘segurança alimentar’ (Marinho, 2003). O conceito surgiu na Europa do século XX, fortemente relacionado à capacidade de os países produzir sua própria alimentação no caso de eventos de guerra e catástrofes.

Assim, seu percurso histórico iniciou-se associado às noções de soberania e segurança nacional e foi impulsionado pelas conseqüências da 1ª Guerra Mundial, que evidenciou o poder de dominação que poderia representar o controle do fornecimento de alimentos (Maluf, 2007).

Há um intenso conflito entre defensores e críticos da tecnologia transgênica. Grande parte da polêmica emerge da falta de informações completas e confiáveis sobre riscos, benefícios e limitações dessa aplicação. Os vários argumentos, utilizados por ambos os lados da controvérsia, encontram-se no Quadro a seguir (Lacey, 2006).

Argumentos Favoráveis	Argumentos Contrários
Expansão do conhecimento cientifico	Conhecimento incompleto, que desconsidera a possibilidade de riscos ao ambiente e dos agrossistemas sustentáveis.
Grandes benefícios com o uso imediato dos transgênicos (sementes com qualidade nutritiva aumentada).	Benefícios medíocre, limitados ao grupo de grandes produtores, sem alcançar o pequeno produtor; seu desenvolvimento reflete interesses do sistema de marcado global.
Ausência de perigos para a saúde humana e ambiental que se originem de seu uso e que não possam ser adequadamente administrados por regulamentações planejadas.	Os maiores riscos podem não ser os que afetam diretamente a saúde humana e o ambiente, mas sim aqueles ocasionados pelo contexto socioeconomico da pesquisa e do desenvolvimento de transgênicos e de seus mecanismos associados, tais como a estipulação que as sementes transgênicas são objetos em relação aos quais os direitos de propriedade intellectual devem ser garantidos.
Inexistência de formas alternativas de agricultura a serem desenvolvidas em seu lgar , sem ocasionar riscos inaceitáveis (ex. Falta de alimento).	Encontram-se em desenvolvimento métodos agroecológicos que permitem alta produtividade em lavouras essenciais e ocasionam riscos relativamente menores, promovem agrossistemas sustentáveis, utilizam e protegem a biodiversidade; e contribuem para a emancipação social das comunidades pobres.

Para o desenvolvimento de um organismo transgênico são necessários muitos anos de pesquisa e milhões de dólares de investimento. O trabalho envolve cientistas de diversas áreas do conhecimento, a exemplo de biologia, genética e agronomia.

A transgenia pode ser aplicada em diferentes áreas:

Agricultura

Muitas culturas já possuem versões transgênicas. Abóbora, alfafa, algodão, berinjela, beterraba, cana-de-açúcar, canola, feijão, mamão, milho e soja são exemplos. Soja, milho, algodão e canola compõem 99%[4] de toda a área plantada com transgênicos no mundo.

Alimentação

Bactérias, leveduras e fungos transgênicos atuam diretamente nos processos de fermentação, preservação e formação de sabor e aromas de bebidas e comidas. Por exemplo: queijos, pães, cerveja, vinho e adoçantes.

Saúde

Diversas vacinas, medicamentos, kits de diagnóstico, terapias e tratamentos são desenvolvidos por meio da transgenia. A insulina usada por seres humanos no tratamento de diabetes é transgênica.

Química

Microrganismos transgênicos produzem enzimas que contribuem na degradação de gordura e são usadas, por exemplo, na composição de detergentes e sabões em pó.

Têxtil

Para que tecidos resistam a condições de lavagem, também são usadas enzimas produzidas por microrganismos transgênicos.

O primeiro produto derivado de um organismo transgênico chegou ao mercado em 1982. Era insulina, produzida por uma bactéria geneticamente modificada com um gene humano. As primeiras plantas transgênicas começaram a ser comercializadas na China, na década de 1990. A comercialização iniciou com uma linhagem de tabaco que continha um gene que auxiliava no controle de pragas.

Logo em seguida, os Estados Unidos liberaram a comercialização de um tomate com um gene que retardava seu amadurecimento. Esses dois produtos, entretanto, já saíram do mercado. A cultura que inseriu, definitivamente, os transgênicos na agricultura foi a soja, aprovada nos Estados Unidos, em 1995.

No Brasil, as plantas transgênicas chegaram em 1998, quando a CTNBio[5] aprovou o plantio de uma soja tolerante a herbicidas. Desde então, outros 129 produtos geneticamente modificados (GM) foram modificados. Entre eles estão plantas, vacinas, microrganismos, medicamentos e até insetos.

No Brasil, independentemente da origem do material genético, todo o  organismo que tiver seu DNA modificado é considerado um OGM. Essa modificação pode ou não inserir um gene externo no DNA do organismo.

Dessa maneira, um OGM pode

• ter a adição de um gene proveniente de uma espécie não sexualmente compatível (transgênico)
• ter a adição de um gene de uma espécie com a qual poderia haver um cruzamento (cisgênico)
• ter um ou mais de seus genes deletados

Desde a descoberta da agricultura e da domesticação de animais já eram realizados cruzamentos entre espécies sexualmente compatíveis na tentativa de obter melhores indivíduos.

Um exemplo é o milho (observe na imagem acima). Agricultores foram cruzando o ancestral do grão (o teosinto) com o objetivo de aumentar número de grãos por espiga, tamanho e cor dos grãos, porte da planta etc. Como resultado desse processo, o milho de hoje é completamente diferente da planta que lhe deu origem.

Com o passar dos anos, descobriu-se como as características são passadas de uma geração para outra e qual o papel da genética neste processo. As técnicas foram aprimoradas e as descobertas tornaram-se cada vez mais detalhadas. Os novos métodos utilizados permitiram que os genes fossem transferidos sem a reprodução sexual. A tecnologia que permitiu esse avanço ficou conhecida por Engenharia Genética. 

Os transgênicos trazem inúmeros benefícios ao consumidor, ao agricultor e ao meio ambiente. Os principais são:

Prevenção e tratamento de doenças

Por meio do uso de técnicas de biotecnologia, são desenvolvidos métodos de diagnóstico de doenças, terapias, tratamentos e vacinas. Alguns produtos que já trazem esses benefícios: insulina, hormônio do crescimento, vacina contra a Hepatite B e vacina contra a dengue.

Disponibilidade de alimentos

Com a adoção de transgênicos na agricultura, há redução das perdas nas lavouras e, conseqüentemente, aumento da produtividade. Isso faz com que mais alimentos estejam disponíveis para compor a ração animal e também para o consumidor final.

Facilidade de manejo na agricultura

As características introduzidas nos transgênicos disponíveis para a agricultura facilitam o manejo do produtor. A tolerância a herbicidas e a resistência a insetos otimizam o uso de defensivos químicos.

Preservação do meio ambiente

Ao otimizar o uso de insumos, os transgênicos permitem que o agricultor use menos água para diluir os produtos e menos combustível para a aplicação.

Conclusão

Alimentos transgênicos são alimentos que tiveram seu DNA modificado pela inserção do gene de um outro organismo ou que apresentam em sua composição algum ingrediente ou matéria-prima que passou pelo mesmo processo. Pode ser um milho que recebeu um trecho do DNA de uma bactéria, um tofu[6] feito com soja transgênica, uma farinha feita com milho transgênico ou um biscoito que tenha em sua composição derivados desses produtos. Os alimentos transgênicos, cada vez mais, fazem parte da nossa vida.

Estima-se que quase 100% de todos os alimentos processados e bebidas contenham pelo menos um ingrediente derivado de soja e milho. Os grãos, na maioria das vezes, são transgênicos. Além disso, há muitos anos bactérias, leveduras e fungos transgênicos atuam diretamente nos processos de fermentação, preservação e formação de sabor e aromas de comidas e bebidas.

Também há outros cultivos transgênicos em alguns países. Nos Estados Unidos, são plantadas variedades transgênicas de mamão, abóbora e beterraba. No Canadá, chegou ao mercado em 2017 o salmão transgênico. Já em Bangladesh, há uma variedade de berinjela resistente a insetos sendo cultivada.

Atualmente, os produtos que contêm transgênicos, do ponto de vista da aparência, são iguais aos não modificados. Entretanto, é possível identificá-los por meio da rotulagem. No Brasil, se um produto contiver mais de 1% de ingrediente transgênico em sua composição, deve ser rotulado. Para reconhecer esses alimentos, basta prestar atenção nas seguintes indicações:

1. símbolo de transgênico na embalagem. A representação é um triângulo amarelo, com a letra T dentro;
2. frase “produto produzido a partir de soja transgênica” ou “contém soja transgênica”;
3. nome da espécie doadora do gene junto à identificação dos ingredientes ou sigla OGM (Organismo Geneticamente Modificado).

É importante ressaltar que a rotulagem não tem relação com a biossegurança dos transgênicos, mas sim com o direito à informação.

A transgenia também contribui para avanços na medicina. Diversas vacinas hoje disponíveis foram desenvolvidas por meio de técnicas de biotecnologia. É o caso das vacinas contra dengue, hepatite B e outras usadas para imunizar animais. Centros de pesquisa e tratamento no mundo estão utilizando transgênicos para realizar tratamentos, diagnósticos e desenvolver medicamentos.

Uma das primeiras aplicações da transgenia na saúde é também uma das mais úteis: a produção de insulina por microrganismos transgênicos. Até a década de 1980, ela extraída de bois e porcos e, freqüentemente, causava alergias. De lá para cá, diabéticos do mundo inteiro se beneficiam dessa tecnologia. Isso tornou a insulina mais segura e aumentou a eficiência dos tratamentos.

Outros bons exemplos das várias aplicações da transgenia na saúde são o hormônio do crescimento e a vitamina C.

Além disso, insetos estão sendo geneticamente modificados para carregarem um gene que, quando transmitido à prole, não deixa que ela se desenvolva. É o caso do mosquito da dengue transgênico, aprovado no Brasil em 2014. Ele é idêntico ao Aedes aegypti – exceto por dois genes modificados inseridos. Um deles faz as larvas do mosquito brilharem sob uma luz especial (para que elas possam ser identificadas pelos cientistas). O outro impede que os filhotes cheguem à fase adulta, reduzindo, assim, a população do vetor da doença.

Embora não tenha sido o primeiro a utilizar a transgenia, o setor da agricultura é o mais famoso. Isso porque boa parte da soja, milho, algodão e canola plantados no mundo hoje são transgênicos. Além disso, por serem commodities, mercadorias vendidas em grandes quantidades globalmente, milhões de toneladas são produzidas todos os anos.

Área plantada com transgênicos no mundo, por cultura. | ISAAA, 2018

De acordo com dados do Serviço Internacional para Aquisição de Aplicações em Agrobiotecnologia (ISAAA), em 2017 foram cultivados 189,8 milhões de hectares com culturas transgênicas. A soja foi responsável por metade da área, enquanto as outras culturas pelos outros 50%.

O Brasil é o segundo país que mais planta transgênicos no mundo. Cultiva-se soja, milho, algodão e, mais recentemente, cana-de-açúcar. Feijão e eucalipto, embora já estejam liberados para plantio, ainda não são plantados em comercialmente.

Entre as culturas que já estão no campo, é na da soja que se observa a maior taxa de adoção: 96,5% de toda a soja do Brasil é transgênica. A produção da oleaginosa foi a primeira a receber autorização da Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio), em 1998.

No Brasil e no mundo, grande parte dos transgênicos plantados apresenta características que facilitam a agricultura. As características mais comuns adicionadas às plantas são tolerância a herbicidas e resistência a insetos. A primeira foi obtida pela inserção de gene de uma bactéria do solo chamada Agrobacterium tumefacien[7]s. Também é de uma bactéria, a Bacillus thuringiensis[8], o gene que confere às plantas resistência a insetos. Há variedades, inclusive, que apresentam os dois benefícios combinados.

Embora o benefício dos transgênicos na agricultura seja percebido mais diretamente pelo produtor, essa tecnologia também impacta o consumidor.

Prós

1.       Custo baixo devido à produção e larga escala.

2. Torna acessível diversos tipos de alimento a toda a população. tornando-a acessível para toda população.
3. Facilita a vida do agricultor, que quando compra uma semente transgênica, tem menos gastos com pesticidas e outros produtos químicos.

Contras

1.       Há desgaste do ambiente e alterações que podem tornar-se irreversíveis, como a aplicação de agrotóxicos, que penetra na terra e através da chuva atinge os rios e toda fauna e flora que está interligado.

2. Dúvidas geradas quanto à própria saúde humana e os riscos que podem se desencadear a longo tempo.
3. Pesquisadores ainda criticaram o processo de análise de atividades que envolvam o uso comercial de OGM e derivados pela CTNBio. As faltas de transparência, participação popular e critérios mais claros para a aprovação de plantas transgênicas para comercialização no Brasil são algumas das críticas.

Referencias Bibliográfica

1.      BERTONCINI, Celia Rejane Antonio. Tecnica de Transgenia (2009). Universidade Federal de São Paulo. Disponivel em:    https://www.researchgate.net/profile/Clelia_ Bertoncini/publication/263854582_Tecnica_de_Transgenia/links/0f31753c2d0bea4816000000/Tecnica-de-Transgenia.pdf, vistado em 20/11/2018, as 13h30.

2.      CAMARA, Maria Clara Coelho; MARINHO, Carmem L. C.; GUILAM, Maria Cristina Rodrigues; e NODARI, Rubens Onofre. Transgenicos: avaliação da possível (in) segurança alimentar atraves da produção científica. História, Ciência e Saúde – Manguinhos, Rio de Janeiro, v.16, n.3, jul-set 2009, p 669-681.

3.      Transgênicos: tudo o que voce precisa saber. CIB (Conselho de Informações sobre Biotecnologia). Disponível em https://cib.org.br/transgenicos/, visitado em 19/11/2018, as 21h17min.

4.      Trangênicos: Pesquisadores expõem argumentos e esclarecem duvidas de procuradores sobre assunto. Reunião de trabalho aberta da Câmara de Meio Ambiente e Patrimonio Cultural. Procuradoria Geral da República, realizada em 2 de dezembro de 2016. Disponível em: http://www.mpf.mp.br/pgr/noticias-pgr/transgenicos-pesquisadores-expoem-argumentos-pros-e-contras-e-esclarecem-duvidas-de-procuradores-sobre-o-assunto, visitado em 20/11/2018 as 12h10min.

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[1] O triangulo eqüilátero possui os três lados com medidas iguais.

[2] A técnica de nocaute gênico permite que genes mutados in vitro e inseridos, durante o desenvolvimento embrionário no blastocisto, originem camundongos deficientes na produção da molécula induzida pelo gene.

[3] Aequorea victoria, também chamado às vezes a geleia-de-cristal, é uma bioluminescente água-viva, ou hidromedusa, que se encontra ao largo da costa oeste da América do Norte. Esta espécie é considerada sinônimo de Aequorea aequorea de Osamu Shimomura, o descobridor da proteína verde fluorescente.

[4] Dados da CTNBio é a sigla para Comissão Técnica Nacional de Biossegurança, órgão vinculado ao Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações.

[5] Comissão Tecnica Nacional de Biossegurança. (www.ctnbio.mcti.gov.br)

[6] Tofu é um alimento produzido a partir da soja. Tem uma textura firme parecida com a do queijo, sabor delicado, cor branca cremosa e apresenta-se sob a forma de um bloco branco. É originário da China, mas muito comum também na alimentação japonesa e coreana.

[7] Agrobacterium tumefaciens é o agente causal da doença da galha da coroa em mais de 140 espécies de eudicotiledôneas. É uma bactéria do solo Gram-negativa em forma de bastonete.

[8] Bacillus thuringiensis é uma espécie microbiológica da família Bacillaceae. Foi descoberto em 1911 por Ernst Berliner na província de Thuringia, Alemanha. Passou a ser utilizado como inseticida na França em 1938, e nos Estados Unidos da América na década de 1950.

Autor do estudo: Marcos Evandro Teixeira Pinto

Citação: PINTO, Marcos Evandro T.; PIMENTEL; e Rosana da Silva. Transgenicos. Universidade Salgado de Oliveira, Graduação Biomedicina, 21/11/2018.