biotec trabalho atualizado
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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ
LEANDRO DOS SANTOS
GABIELA ARNEMANN
ROSANE GOMES
BIOTECNOLOGIA NA ATUALIDADE
BIOFÁBRICAS
CURITIBA2011
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LEANDRO DOS SANTOS
GABIELA ARNEMANN
ROSANE GOMES
BIOTECNOLOGIA NA ATUALIDADE
BIOFÁBRICAS
Seminário Biotecnologia – Biofábricas. Disciplina de Fundamentos da Biotecnologia do curso de Biotecnologia – 1o. Período.Professor(a) responsável: Carlos Roberto.
CURITIBA 2011
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INDÍCE
Introdução 4
Conceito de Biofábricas 5
Como funcionam as Biofábricas e Técnicas utlizadas 6
Biotecnologia e Biofábricas – Oportunidades para o Brasil 9
Vantagens e Desvantagens das Biofábricas 10
Conclusão 12
Bibiografia 13
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1. INTRODUÇÃO
A palavra biotecnologia surgiu no século XX, mas desde 1800 a. C. a
técnica já era utilizada para produção de alimentos e bebidas como pão, queijo,
cerveja e vinho, por meio da fermentação, a qual chamamos de biotecnologia antiga.
A biotecnologia moderna surgiu quando o cientista Herbert Boyer introduziu o gene
responsável pela fabricação da insulina humana em uma bactéria, pesquisas
científicas trouxeram novas técnicas que permitiram a transferência de genes de
uma espécie para outra.
A biotecnologia mais desenvolvida mostra suas múltiplas faces e
efeitos, que se já manifestam tanto no campo da pesquisa em Universidades,
Institutos de Pesquisa, nos laboratórios, na produção de fármacos, Indústrias de
mineração e alimentos e, no agronegócio. No campo da saúde a biotecnologia é
utilizada para produção de hormônios humanos e vacinas. Na agricultura, para a
produção de alimentos geneticamente modificados, tornando-os mais resistentes
contra pragas, doenças e com mais nutrientes e vitaminas. Na área de
biocombustível, que não só substituem a energia fóssil, como também possuem
preços mais acessíveis. Um novo processo que veio para suprir as necessidades
dessas áreas, são as biofábricas, modelo de produção totalmente diferente dos
atuais.
As biofábricas vem com tecnologia da engenharia genética, que
transfere genes de interesse para animais, plantas, bactérias ou fungos que, estes
por sua vez, transformam-se em indústrias de substâncias ou proteínas, usadas
para combater doenças ou como matéria-prima para fabricação de fármacos,
plásticos, tintas e cosméticos, etc.
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2. CONCEITO DE BIOFÁBRICAS
Biotecnologia começa a criar as biofábricas do futuro, da mesma forma
que uma fábrica de microprocessadores de computador atual não lembra em nada a
idéia tradicional que se tem de uma fábrica, com seus telhados em degraus e a
inseparável chaminé, as fábricas do futuro provavelmente serão muito diferentes das
nossas moderníssimas fábricas, tanto em termos de dimensões quanto em princípio
de funcionamento. A nanotecnologia já estabeleceu bem o conceito de nanofábrica e
nanofabricação, nas quais os produtos são fabricados em controles em nível
molecular.
Agora foi a vez da biotecnologia propor seu próprio leiaute para as
fábricas do futuro. As biofábrica como em todas as fábricas de alta tecnologia, tudo é
automatizado, apesar de ser basicamente uma plantação, a biofábrica não lembra
em nada uma lavoura tradicional. No caso, animais e plantas que receberam genes
humanos são analisados em áreas isoladas para essa finalidade ou seja,
dificilmente causarão danos ao meio ambiente e seres humanos.
O fato é que as potencialidades de aplicação da tecnologia do DNA
recombinante, tanto na agricultura, como na saúde humana, entre muitas outras
áreas, são ilimitadas e, os seus benefícios incalculáveis do ponto de vista econômico
e social. Na prática, a corrida da biotecnologia moderna só está começando.
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3. COMO FUNCIONAM AS BIOFÁBRICAS E TÉCNICAS
UTILIZADAS
É um processo biológico transformado em um processo industrial,
plantas, animais, bactérias e fungos, são modificados geneticamente através de
técnicas modernas chamadas de DNA recombinante ou engenharia genética, esta
alteração de material genéticos permite que genes individuais selecionados, sejam
transferidos de um organismo para outro, inclusive entre espécies não relacionadas,
proporcionando uma gama de aplicações voltadas ao benefício da saúde da
sociedade. O processo de biofábrica foi projetado do zero, é rápido, mais barato,
mais seguro, e não exige as sofisticadas culturas ou os processos de fermentação
necessários, nos processos atuais de produção (Pesquisador Americanos - Dr.
Andre Sharon, da Universidade de Boston).
Cientistas estão relatando um avanço importante rumo à criação de
uma biofábrica de Raízes transgênicas. Eles conseguiram fazer com que as chamadas
"raízes em cabeleira" (hairy roots), uma espécie de raiz com uma disfunção
genética, possam ser utilizadas como fábricas naturais para medicamentos,
essências para alimentos e vários outros produtos comerciais.
A “plantação de vacinas” – ou a fábrica de vacinas baseada em
plantas, como os cientistas a chamam – foi desenvolvida por um grupo do Centro
Fraunhofer de Biotecnologia Molecular, da Alemanha, da Universidade de Boston e
da empresa biofarmacêutica IBIO, ambas nos Estados Unidos. A colheita das
vacinas e medicamentos, a retirada da plantas, pode ser feita em poucas semanas,
um processo muito mais simples do que a produção de vacinas em laboratório, o
que torna a tecnologia mais capaz de fazer frente a surtos e epidemias do que as
técnicas atuais.
Cientistas da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia e do
Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética, da Universidade de Campinas
- Unicamp, estão desenvolvendo projetos de pesquisa com variedades de soja
modificadas geneticamente que, contêm genes capazes de produzir proteínas de
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interesse farmacológico, como o hormônio do crescimento humano e a insulina,
empregada no controle e combate a diabetes. Para esta pesquisa, estão sendo
utilizado a soja que deverá funcionar como uma espécie de fábrica de
medicamentos, ou seja, o que os cientistas chamam de biofábrica, de onde serão
extraídas e purificadas as proteínas para a aplicação medicinal.
A Embrapa, desta vez em colaboração com os professores e cientistas
da conceituada Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG, estão também
desenvolvendo, há mais de dois anos, um projeto de pesquisa que visa a produzir e
disponibilizar uma espécie de vacina, a partir de variedades de alfaces modificadas
geneticamente, que, espera-se, permitirá a imunização da doença da leishmaniose.
O antígeno gene que produz o anticorpo da leishmaniose, foi isolado e introduzido
no genoma da alface pelo processo da tecnologia do DNA recombinante.
Outros exemplos desta corrida biotecnológica são os animais
transgênicos, de interesse zootécnico, que estão sendo pesquisados por estes
mesmos cientistas da Embrapa e que também deverão ser transformados em
verdadeiras biofábricas de medicamentos. Estes animais poderão provavelmente, e
num futuro próximo, permitir a cura quem sabe, da AIDS e do câncer, por exemplo.
passou a desenvolver também pesquisas que visam à desenvolver biofábricas de
animais transgênicos.
Universidade Federal de São Paulo – Unifesp, anunciou que pretende,
produzir os primeiros coelhos transgênicos do país. Chamados de ‘biofábricas’, este
animais geneticamente modificados produzem moléculas de interesse comercial. Os
animais receberão um gene humano denominado beta-caseína e a partir daí
produzirão leite com o fator 9 de coagulação, elemento que falta no sangue de
pacientes hemofílicos do tipo B.
Pesquisadores australianos estão um passo mais próximos de
transformar, plantas em biofábricas capazes de produzir óleos que poderão substituir
os derivados do petróleo utilizados na fabricação de plásticos. Ácidos graxos não
usuais, alterando geneticamente uma planta modelo, chamada Arabidopsis, eles
fizeram com que o vegetal acumulasse até 30% dos chamados ácidos graxos não
usuais. Esse tipo de óleo normalmente é retirado de derivados do petróleo, servindo
como matéria-prima para a fabricação de plásticos, tintas e cosméticos.
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Uma empresa britânica Oxitec (Oxford Insect
Tecnologies )desenvolveu a linhagem OX513A do mosquito Aedes aegypiti
(mosquito transmissor da dengue). Onde manipularam geneticamente uma
população de machos, este gene aplicado nesta linhagem produz uma proteína letal
onde os filhotes morrem na fase de larva ou pupa ,isto é, que não irão se
reproduzir,o antídoto para estes geneticamente modificados é a aplicação do
antibiótico tetraciclina ,para assim conseguirem permanecerem vivos ao ambiente.
Os machos não têm a capacidade de transmitir a dengue pois eles não se
alimentam de sangue, apenas as fêmeas,motivo pelo qual os machos foram
escolhidos para este estudo. Agora a técnica está sendo aplicada no Brasil, os
mosquitos foram criados em uma biofábrica chamada Moscamed, localizada em
Juazeiro no interior da Bahia, onde em março deste ano, foram liberados 19 mil
mosquitos machos geneticamente modificados , sob aprovação da Comissão
Técnica de Biossegurança,porém os resultados serão divulgados em seis meses. De
acordo com a Organização Mundial de Saúde (OMS),50 milhões de pessoas
contraem a doença anualmente ,causando 500 mil internações e 20 mil mortes , o
que se espera é que aconteça aqui no Brasil a redução que houve na Malásia e nas
Ilhas Cayman ,onde foi constatado uma redução de 80% da população do mosquito
após estes estudos.
Os animais transgênicos, assim como as plantas, deverão agir apenas
como biofábricas na produção de insumos. Da mesma forma que os vegetais, as
pessoas não vão ingerir o leite diretamente para se curarem ou se prevenirem das
doenças. As proteínas de interesse medicinal serão produzidas no leite, extraídas e
purificadas. Depois de realizados todos os testes e experimentos científicos, além, é
óbvio, de rigorosa avaliação da biossegurança,
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4. BIOTECNOLOGIA E BIOFÁBRICAS – OPORTUNIDADES PARA
O BRASIL
Campo da biotecnologia ainda é muito novo no Brasil, mas já começa
a dar sinais positivos em diversos estados do país. Existem no país algumas
Empresas, Universidades e Institutos com pesquisas avançadas nessa área.
Exemplos da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - Embrapa (soja e vaca
transgênicos para fabricação de vacinas e Hormônios), Universidades Federal do
Estado de São Paulo - Unifesp (coelhos Transgênicos fabricação do Fator 9 de
coagulação para Hemofilia), Universidade Estadual de Campinas - Unicamp
(bactérias fabricação de insulinas para diabéticos),
O Brasil possui a maior biodiversidade do planeta, o que, sem dúvida
oferece recursos para a solução de muitos problemas que afligem a humanidade.
Doenças consideradas incuráveis, como o câncer e a AIDS, por exemplo, podem ser
erradicadas a partir dos recursos disponíveis na biodiversidade. Só que esse tesouro
precisa ser bem conhecido e conservado para ser utilizado. Preocupada com a
proteção da biodiversidade brasileira, a classe política, elaborou um projeto de lei
para regulamentar o uso e o acesso aos recursos biológicos - Política nacional de
biotecnologia. Na qual ressalta além incentivar crescimento econômico e
tecnológico, preservar entre outros aspectos, o conhecimento dos povos da floresta
e das comunidades indígenas que, é de fundamental importância para a
conservação e o uso sustentado dos recursos biológicos do nosso país.
Segundo uma pesquisa de Instituições da Amazônia, as matérias-
primas da região analisadas, demonstraram viabilidade para o desenvolvimento de
um extenso grupo de insumos e produtos, entre os quais medicamentos
provenientes de plantas medicinais, produtos de higiene pessoal, perfumaria,
insumos, produtos alimentícios, enzimas de interesse industrial, corantes e
conservantes derivados de plantas, animais e microrganismos.
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5. VANTAGENS E DESVANTAGENS DAS BIOFÁBRICAS
A utilização de Organismos geneticamente modificados, como
biofábricas constitui uma rota efetiva para a produção de biomoléculas de alto valor
agregado em larga escala e baixo custo, oferecendo vantagens em relação a outros
sistemas de produção, principalmente em relação à possibilidade de produção em
larga escala e reduzido custo de produção comparado à capacidade sistemas
existentes. Técnicas tradicionais de produção de vacinas ou proteínas
recombinantes podem levar meses, tecnologia baseada em organismos
geneticamente modificados oferecem um meio para a produção da matéria-prima de
forma rápida, com custo competitivo e cultivadas conforme a demanda do produto.
( Dr. Vidadi Yusibov, do Instituto Fraunhofer).
Um exemplo dessa eficiência de produção em em larga escala e custo
reduzido, é para a produção de proteínas recombinantes de valor farmacêutico, essa
técnica têm estado baseadas na cultura de células de mamíferos in vitro ou
produção em microrganismos, a capacidade de produção dessa técnica é de no
máximo 1-2 gramas, ou mais tipicamente 100-200 mg por litro por dia. Com a
utilização da glândulas mamárias de animais transgênicos para produção de
proteínas recombinantes pode produzir 10 ou mais gramas por litro de leite ao dia.
Existe um mercado global em crescimento para as diferentes classes de proteínas
recombinantes expressadas no leite, algumas vezes os requerimentos projetados
excedem 100 kg. O mercado anual para antitrombina III, utilizada no tratamento da
deficiência (hereditária) adquirida de antitrombina III, é de aproximadamente 70 kg, a
um custo de US$ 2.000 a 6.000 o grama, segundo a IMS America Ltd. (Plymouth
Meeting, MA).
Uma desvantagem para técnicas de organismos geneticamente modificados,
é que os produtos gerados são de difícil aceitação pela sociedade, isso se da pelo
medo e desconhecimentos dessas tecnologias. “O tema transgênico, atualmente,
tem suscitado muita polêmica, em todo o mundo, mas em breve, o cenário poderá
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não ser este de agora. Acredito que toda a discussão em torno da tecnologia dos
transgênicos e seus aspectos potenciais e hipotéticos impactos que poderão
porventura ocorrer serão efetivamente de um enorme valor para o desenvolvimento
de nossa sociedade” (Pesquisador da Embrapa - Elibio Rech).
Enfim, este assunto OGM-biofábrica (vegetail, animal, bacteria, fungo)
de medicamentos é, sem dúvida, extenso, polêmico e complexo. Envolve aspectos
políticos, ideológicos, econômicos, religiosos, entre muitos outros. Resta esperamos
que esses novos produtos e processos tenham comprovações de segurança
alimentar e ambiental, previamente regulamentadas pelas instituições competentes,
observando todos aspectos da biossegurança e bioética.
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6. CONCLUSÃO
As técnicas de biotecnologia vêm sendo aplicadas desde 1800 a. C. ,
técnicas de fermentação para fabricação de pães, queijos, cervejas e vinhos,
chamada de biotecnologia antiga. A partir da primeira técnica de transferência de
genes, onde uma bactéria conseguiu fabricar insulina, deu-se o primeiro passo para
Biotecnologia moderna, essa inovação afetaria mais tarde todos os meios. Na
saúde: colheita de vacinas e fármacos, nos alimentos: fabricação dos transgênicos,
na agricultura: plantas resistentes a doenças e pragas, na indústrias: biocombustível
e plástico verde, entre outras infinitas soluções advindas da biotecnologia
As biofábricas outro processo nascido da biotecnologia, vem com
inovação, trazendo economia, redução de custo e, uma produção em larga escala
de substâncias e proteínas de interesse comercial. Utilizando-se da engenharia
genética, a técnica de DNA recombinante para fazer mutação de insetos como o
mosquito da dengue, assim eliminar seus descendentes. Plantas e animais que
serão utilizados como fábricas de insumos, como a soja para fabricação de
remédios, coelho que recebe o gene humano beta-caseína e, produz leite com o
fator 9, para hemofílicos, benefícios com estes, tantos na área econômico, saúde e
social estão apenas começando, e o Brasil com sua biodiversidades gigantesca é
um forte candidato para se destacar nessa área.
O que todos esperam é que a biotecnologia continue inovando em suas
pesquisas cada vez mais, não só para melhoria da qualidade de vida dos seres
humanos, mas para preservação do meio ambiente e redução na exploração dos
recursos naturais esgotáveis. Mas acima de tudo queremos transparência, porque
para aumentar a confiança cada vez mais nos transgênicos, essas inovações, sejam
de produtos ou processos, devem sempre ter comprovações rigorosas dos Institutos
competentes de segurança, observando todos aspectos da biossegurança e
bioética.
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7. BIBLIOGRAFIA
Biotecnologia e Recursos Genéticos – Desafio e oportunidades para o Brsil – Organizado por I. Silveira, José Maria Jardim da. II. Dal Poz, Maria Ester. III. Assad, Ana Lucia. - Editora R Vieira Gráfica e Editora Ltda.
Pesquisas realizadas na internethttp://www.cib.org.br/apresentacao/aplic_biotecnologia_area_animal.pdf Pesquisa feita no dia 28.03.2011 as 14:03 hr
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http://saude.abril.com.br/edicoes/0283/medicina/conteudo_218920.shtml Pesquisa feita no dia 28.03.2011 as 16:47 hr
http://www.blogonlinedoctor.com.br/index.php?cat=57&paged=2 Pesquisa feita no dia 28.03.2011 as 17:10 hr
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http://www.brasil.gov.br/imagens/sobre/ciencia-e-tecnologia/tecnologia-de-ponta/biotecnologiaPesquisa feita no dia 28.03.2001 as 18:35 hr
http://janelao.net/index.php?option=com_content&view=article&id=869:biofabrica-para-producao-de-mudas-em-larga-escala&catid=41:opiniao&Itemid=105Pesquisa feita no dia 01/04/011 as 08:48 hr.
http://www.biotecnologia.com.br/revista/bio20/20_1.pdfPesquisa feita no dia 01/04/11 as 9:19 hr.
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http://www.ruralcentro.com.br/noticias/21976/biofabrica-produz-vacinas-a-partir-de-plantas-naturaisPesquisa no dia 01/04/11 as 9:55 hr
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www.biotecnologia.com.br - Repete Fotolito pág. 9 da última edição.Tags: biofábrica, controle biológico, parasitóides, predadores Pesquisa no dia no 01/04/11 as 10:30
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