Definição

A engenharia genética ou modificação genética é um campo da genética que altera o DNA de um organismo através da alteração ou substituição de genes específicos. Utilizada nos sectores agrícola, industrial, químico, farmacêutico e médico, a engenharia genética pode ser aplicada à produção de leveduras cervejeiras, terapias do cancro, e culturas e gado geneticamente modificados, entre inúmeras outras opções. O único critério é que o produto modificado é – ou já foi – um organismo vivo que contém DNA.

Exemplos de engenharia genética

Exemplos de engenharia genética são listados de acordo com o setor neste artigo, onde cada setor aplica a modificação do DNA com um objetivo diferente. Como o genoma humano contém entre 20.000 e 25.000 genes e como esses genes podem se estender de apenas algumas centenas de pares de bases a mais de 2 milhões, o escopo da engenharia genética é enorme. Entretanto, há muitas questões éticas que dizem respeito a até onde este tipo de pesquisa deve ir e quais aplicações são aceitáveis.

Indústria Química

A indústria química usa a engenharia genética quando produz microrganismos vivos modificados para a produção química. Não é possível engendrar geneticamente um produto químico ou material como um ácido ou uma barra de aço – eles não contêm DNA; no entanto, bactérias que produzem ácido, por exemplo, podem ser geneticamente modificadas.

Os compostos químicos naturais são essenciais para a existência da vida. Estes têm sido imitados ao longo dos anos por cópias feitas pelo homem (sintéticas). Um exemplo de engenharia genética na indústria química de hoje é uma enzima chamada protease. A engenharia da protease é a base da modificação genética na fabricação de detergentes para roupa.

Proteases são enzimas encontradas em todos os organismos vivos; a sua função é catalisar (acelerar) a quebra das ligações de éster e peptídeo que são encontradas em muitos tipos de manchas de roupa. Os genes da protease dão às células as instruções de fabrico para a produção de protease dentro da célula (síntese de proteínas). Ao manipular estes genes, podemos alterar a forma final da protease e algumas das suas características.

Os detergentes mais antigos não tinham acesso à tecnologia de engenharia genética mas mesmo assim, os investigadores conseguiram modificar as proteases, seleccionando e produzindo as melhores estirpes. Com a engenharia genética, estas enzimas podem ser melhoradas ainda mais para brancos ainda mais brancos. Uma vez descodificado o gene para a produção de protease, foi possível extraí-lo e modificá-lo. Muitas modificações foram feitas que melhoram os resultados de remoção de manchas em diferentes níveis de pH e temperatura da água, por exemplo.

>

Outros exemplos de engenharia genética na indústria química incluem uma gestão menos prejudicial ao meio ambiente das águas residuais. Isto envolve a modificação dos genes dos muitos tipos de bactérias que digerem os resíduos sem deixarem para trás subprodutos igualmente nocivos. Outro exemplo é a fabricação de plásticos biodegradáveis usando cepas geneticamente modificadas de cianobactérias.

Produção de culturas

Exemplos de engenharia genética relacionados com a produção de culturas são frequentemente usados para nos dizer por que não comprá-los ou comê-los; no entanto, uma população crescente sem tempo, espaço ou muitas vezes o conhecimento para produzir culturas em casa significa que precisamos usar nossas terras agrícolas de forma mais eficiente. Ao mesmo tempo, é importante não reduzir os habitats naturais em todo o mundo. As culturas geneticamente modificadas (GM) são uma resposta sob a forma de aumento da produção agrícola em uma parcela menor. A modificação genética de uma cultura concentra-se no aumento da resistência a doenças, no aumento do conteúdo de fibras e nutrientes, ou no aumento da produção – de preferência uma combinação dos três. Se conseguirmos obter todos os minerais e vitaminas de que precisamos de um super-tomate que cresce muito rapidamente sem precisar de pesticidas ou fertilizantes, e até mesmo crescerá em condições de seca, então o tema das culturas GM de repente parece muito atraente de fato.

Muitos comentários públicos negativos fizeram com que as culturas geneticamente modificadas fossem impopulares; muitas culturas GM – mesmo quando legalmente cultivadas – não conseguem encontrar um mercado suficientemente grande. Isto significa que os agricultores raramente querem correr o risco financeiro de cultivá-los.

Não há provas científicas de que uma cultura GM seja perigosa de se comer em comparação com uma cultura não GM, mas a engenharia genética é bastante nova e não podemos dizer com certeza se os efeitos a longo prazo são prejudiciais aos seres humanos ou aos animais que os comem (que depois poderemos comer nos nossos hambúrgueres). A única cultura GM cultivada legalmente na União Europeia (UE) é o milho MON 810. A produção deste milho na UE também pode ser banida no futuro. A lei federal nos EUA é rigorosa no que diz respeito aos testes de transgênicos, mas a produção, venda e consumo de culturas GM são legais.

Pecuária

Exemplos de engenharia genética na criação de gado devem sempre mencionar uma restrição da Food and Drug Administration que foi levantada recentemente. A importação, venda e criação de ovos de salmão GM costumavam ser proibidas nos EUA, embora isto não fosse devido ao medo de que comer estes peixes pudesse ser perigoso para a nossa saúde – a proibição era devido às leis de rotulagem. Esta proibição foi agora levantada.

No AquaAdvantage salmon, os cientistas combinaram os genes do salmão Chinook e da faneca oceânica bastante feia (abaixo) para produzir um salmão de crescimento contínuo (o salmão cresce normalmente sazonalmente) que usa e requer menos calorias do que as alternativas selvagens ou de criação. A empresa passou vinte anos a testar esta nova fonte alimentar; os argumentos contra o uso do salmão geneticamente modificado são geralmente baseados no facto de vinte anos não ser muito longo na vida média humana.

>3277>Azoto do salmão geneticamente modificado – a nova face do salmão?

Embora seja difícil encontrar carne de vaca geneticamente modificada, ainda é possível que o seu assado de panela uma vez tenha comido ração geneticamente modificada. Também pode ter sido injetado – quando vivo – com o hormônio de crescimento bovino recombinante geneticamente modificado (rBGH). Este hormônio também é injetado em vacas leiteiras. Tem sido relatado que o leite de vacas tratadas com rBGH contém níveis mais altos de IGF-1, um hormônio que parece aumentar o risco de câncer de mama, próstata, cólon e pulmão em humanos. Esta é apenas uma das razões pelas quais os produtos GM são tão controversos. Mas estudos também mostraram que o uso de rações GM aumenta os níveis de saúde dos animais e muitas vezes significa que os agricultores não precisam injetar antibióticos e hormônios em seu gado – como esses produtos químicos podem passar para a corrente sanguínea das pessoas que comem o gado ou bebem seu leite, este pode ser um resultado duplamente positivo. O júri ainda está fora.

GM galinha não está disponível no seu supermercado local (ainda) mas galinhas alimentadas com rações GM são muitas vezes rotuladas como tal. Portanto, são os resíduos digeridos de diferentes culturas geneticamente modificadas e não uma ave geneticamente modificada que está assando no forno.

Ovos de galinha geneticamente modificados estão sendo estudados como uma futura fonte de compostos químicos naturais. As galinhas podem ser geneticamente modificadas para produzir ovos que contenham maiores quantidades de certas proteínas. Estas proteínas são comumente usadas nos processos de fabricação de medicamentos farmacêuticos. Os preços futuros dos medicamentos poderiam ser muito mais acessíveis graças à tecnologia de modificação genética.

Cancer Therapy

Exemplos de engenharia genética na terapia do cancro já estão a começar a mostrar resultados muito positivos. O ovo de galinha também aparece aqui. Neste campo da engenharia genética, os genes bacterianos que produzem determinadas proteínas são modificados. Estas proteínas – você deve ter ouvido falar da proteína Cas9, muito estudada – formam anticorpos que ajudam a destruir os vírus. Este tipo de proteína também suporta um mecanismo que alerta a resposta imunológica em humanos. Como esta resposta é frequentemente suprimida pelas células cancerígenas, a Cas9 pode ser capaz de ajudar o corpo a reconhecer e depois combater o câncer. O Cas9 já está sendo estudado e testado para doenças genéticas como a doença falciforme e fibrose cística.

Doença hereditária

Doenças e distúrbios hereditários podem se tornar coisa do passado graças à engenharia genética – há apenas um problema, o uso ético de embriões humanos para fins de pesquisa.

A engenharia genética embrionária é legal em alguns países e esses países são alvo de muitas críticas. Mas quando He Jiankui editou os genes de embriões gêmeos e depois os implantou numa mulher que deu à luz estas crianças geneticamente modificadas, o mundo enlouqueceu e Jiankui foi posteriormente preso. Não só os efeitos a longo prazo da engenharia genética são desconhecidos, mas quaisquer alterações podem levar às gerações seguintes ou continuar a mudar sem o controlo natural que é a evolução. Para as pessoas que acreditam que a vida começa na concepção ou consideram um embrião uma pessoa viva e consciente, existem ainda mais argumentos éticos.

Muitos pais que passam pelo processo de fertilização in vitro (FIV) têm a opção do diagnóstico genético pré-implantatório (PGD). Isto verifica o DNA do óvulo fertilizado antes de este ser inserido no útero. O objectivo é obter possíveis mutações genéticas. Os pais são autorizados a descartar os óvulos “defeituosos”. Muitos acreditam que isso é muito errado, pois não concordamos com o que é considerado uma mutação indesejada. Uma falha genética que cause um aborto seria aceitável, talvez. Mas e quanto ao sexo, doença mental hereditária, cor dos olhos? Nos últimos anos, várias clínicas de fertilidade na Índia têm sido chamadas para prometer descendência masculina aos casais, por exemplo. Este não é um exemplo de engenharia genética, mas muitos grupos temem que certas escolhas fisiológicas possam vir a entrar na engenharia genética sem serem controladas. Hoje, a modificação genética em humanos segue praticamente os mesmos argumentos éticos do aborto.

Pros e Contras da Engenharia Genética

Os prós e contras da engenharia genética não são de todo claros. No campo da modificação genética humana, nossas crenças pessoais afetam como esta tecnologia irá se desenvolver e avançar. Em países onde a lei afirma que a vida humana começa na semana 24, é mais provável que a engenharia genética de embriões não carregados a termo seja aceita. Esta questão ética faz parte do que é conhecido como o argumento da personalidade fetal e é a principal razão pela qual a engenharia genética em humanos está encontrando tanta resistência.

Em um ambiente agrícola, os medos do público dizem respeito aos efeitos a longo prazo da ingestão de alimentos GM. Esses medos impedem os agricultores de produzir culturas modificadas, pois podem não ser capazes de vendê-las e, em muitos países, é ilegal cultivá-las. As questões pessoais são muitas vezes opiniões; os verdadeiros prós e contras dizem respeito aos resultados da investigação científica a longo prazo. Infelizmente, a edição de genomas é uma nova tecnologia e não temos nenhum dado que cubra mais do que alguns anos – certamente nada que cubra a vida de uma ou mais gerações.

Pros

Os profissionais da engenharia genética devem começar com o fato de que este tópico nos permitiu aprender muito mais sobre nossos genes e os genes de outros organismos. É graças à engenharia genética que estamos aprendendo como funciona toda a gama de organismos contendo DNA – de bactérias a humanos.

A engenharia genética nos deu um conhecimento novo e inesperado que nos diz como certas doenças se desenvolvem. O campo também nos proporcionou terapias direcionadas que podem curar ou pelo menos aliviar essas doenças. Não só a acção dos medicamentos, mas também a sua produção mais barata – como no caso dos ovos de galinha geneticamente modificados – pode ser tornada mais eficiente através desta tecnologia.

A combinação de uma população global em crescimento e a necessidade de manter uma relação muito instável de terras agrícolas com habitats naturais levou ao desenvolvimento de culturas geneticamente modificadas. Estas culturas são concebidas para ter um maior rendimento, usar menos nutrientes para crescer e requerer menos área ou menos produtos químicos (herbicidas e pesticidas). Os cientistas podem até melhorar o sabor, os valores nutricionais, as cores e as formas.

Bactérias geneticamente modificadas ajudam a produzir biocombustíveis a partir de culturas geneticamente modificadas. Os biocombustíveis reduzem os efeitos da poluição por combustíveis fósseis. As cianobactérias ajudam-nos a produzir plásticos biodegradáveis e outros microrganismos geneticamente modificados a decompor os nossos resíduos. A modificação genética está fortemente ligada à nossa ecologia e ao nosso futuro.

E utilizamos menos recursos da terra quando o nosso gado cresce mais rapidamente. Quando o gado de corte cresce em um ano em vez de dois ou três, ou seja, dois anos fora da pegada de carbono de cada animal. Quando os genes bovinos são modificados para combater doenças, nosso leite e nossa carne têm menos resíduos de antibióticos e hormônios. A engenharia genética significa menos pressão para transformar ecossistemas naturais importantes e desaparecidos em fábricas de produção de alimentos.

Cons

Os contras se baseiam principalmente na falta de estudos de longo prazo sobre os efeitos da engenharia genética, tanto sobre um organismo como sobre os organismos que o consomem. Talvez até mesmo aqueles que vivem ao seu lado. Como com toda tecnologia nova, mas potencialmente prejudicial, nós simplesmente não temos dados suficientes.

Outro fator é que, embora tenhamos decodificado o genoma humano, não sabemos tudo o que precisamos sobre todas as funções do corpo humano. Por exemplo, o microbioma intestinal é um tema bastante recente. Os cientistas agora aceitam que as bactérias no intestino afetam diretamente o cérebro – o que raramente acontecia há dez anos. Mas exatamente como os neurotransmissores do cérebro interagem com produtos químicos no trato digestivo ainda é um mistério. Exemplos como este significam que muitas pessoas argumentam que não devemos tentar consertar algo se não soubermos exatamente como funciona, se não soubermos quais serão os efeitos a longo prazo, ou se, em primeiro lugar, o cérebro estiver realmente quebrado.

Há outros obstáculos, é claro. Antes de sabermos se a engenharia genética pode eliminar com segurança uma desordem fatal para sempre, temos que descobrir se é correto mudar o DNA dos embriões, deixá-los crescer e nascer, e depois pesquisar suas vidas desde o nascimento até a velhice (e talvez seus filhos e netos também) para que possamos garantir que a nova cura seja segura.

>

>>

Bibliography