Biotecnologia: conceitos básicos e desenvolvimentos

A iotecnologia é uma técnica moderna para converter matérias-primas por meio de transformação biológica para que se tornem produtos úteis. Supriatna (1992) define o significado de biotecnologia de uma forma mais completa, a saber: a utilização de princípios científicos e de engenharia de organismos, sistemas ou processos biológicos para produzir e ou aumentar o potencial dos organismos e para produzir produtos e serviços em benefício de vida humana.

Biotecnologia (1): Conceitos básicos e desenvolvimentos

Biotecnologia no passado (convencional)

A biotecnologia simples é conhecida pelos humanos há milhares de anos.

8000 aC Coleta de sementes para replantio. Evidência de que os babilônios, egípcios e romanos praticavam a criação seletiva (seleção artificial) para melhorar a qualidade do gado.

6.000 aC Fabricação, fermentação de vinho, fabricação de pão, preparação de tempeh com a ajuda de fermento

Os chineses de 4000 a.C. fazem iogurte e queijo com bactérias do ácido láctico

• 1500 Coleção de plantas ao redor do mundo
• 1665 Descoberta da célula por Robert Hooke (Inglaterra) através do microscópio.
• 1800 Nikolai I. Vavilov cria uma pesquisa abrangente sobre criação de animais
• 1880 Microorganismos descobertos
• 1856 Gregor Mendel começa a genética de plantas recombinantes
• 1865 Gregor Mendel descobre as leis da lei na transmissão das propriedades dos pais aos seus filhos.
• 1919 Karl Ereky, engenheiro húngaro, usa pela primeira vez a palavra biotecnologia
• 1970 Pesquisadores nos EUA conseguiram encontrar uma enzima limitante usada para cortar genes
• 1975 O método de produção de anticorpos monoclonais foi desenvolvido por Kohler e Milstein
• 1978 Pesquisadores nos EUA conseguiram fazer insulina usando bactérias encontradas no intestino grosso
• 1980 A biotecnologia moderna é caracterizada pela tecnologia de DNA recombinante. Seu modelo procarioto, E. coli, é usado para produzir insulina e outras drogas, na forma humana. Cerca de 5% dos diabéticos são alérgicos à insulina animal previamente disponível.
• 1992 FDA aprova a primeira refeição GM de Calgene: o protetor de sabor de tomate
• Conclusão do Projeto Genoma Humano em 2000

Exemplos de produtos convencionais de biotecnologia, por exemplo:

no campo da alimentação, estão as cervejarias, os pães e os queijos conhecidos desde o século XIX,

melhoramento genético para a produção de novas variedades na agricultura, bem como melhoramento e reprodução animal.

na área médica, entre outras, a descoberta de vacinas, antibióticos e insulina, embora ainda em quantidades limitadas devido a processos de fermentação imperfeitos. Mudanças significativas ocorreram após a descoberta do biorreator por Louis Pasteur. Com essa ferramenta, a produção de antibióticos e vacinas pode ser feita em massa.

Biotecnologia moderna

Agora a biotecnologia está crescendo muito rapidamente, especialmente nos países desenvolvidos. Esse avanço é marcado pela descoberta de diversas tecnologias, como:

Engenharia genética, cultura de tecidos, DNA recombinante, melhoramento de células-tronco, clonagem e outros. Essa tecnologia nos permite obter curas para doenças genéticas e crônicas que não podem ser curadas, como câncer ou AIDS.

A pesquisa no campo do desenvolvimento de células-tronco também possibilitou que pessoas que sofrem de derrame ou outras doenças que resultam em perda ou dano aos tecidos do corpo voltem ao normal.

No setor de alimentos, por meio da tecnologia de engenharia genética, cultura de tecidos e DNA recombinante, podem ser produzidas plantas com características e produtos superiores, pois contêm mais nutrientes do que as plantas comuns, além de serem mais resistentes a pragas e estresses ambientais.

A aplicação atual da biotecnologia também pode ser encontrada na preservação do meio ambiente da poluição. Por exemplo, a decomposição do petróleo derramado no mar por bactérias e a decomposição de substâncias tóxicas (venenos) nos rios ou no mar por meio de novos tipos de bactérias.

A seguir está uma lista dos avanços em biotecnologia que foram aplicados. A maioria é dominada pelos setores de pecuária, pesca e saúde.

Biotecnologia no Setor de Pecuária e Pesca

O uso da biotecnologia para aumentar a produção pecuária inclui:

tecnologias de produção, como inseminação artificial, transferência de embriões, criopreservação de embriões, fertilização in vitro, sexagem de espermatozoides e embriões, clonagem e divisão.

engenharia genética, como mapas de genoma, máscaras de seleção assistida, transgênicos, identificação genética, conservação molecular,

aumento na eficiência e qualidade da alimentação, como a manipulação microbiana ruminal,

biotecnologia relacionada ao campo veterinário (Gordon, 1994; Niemann e Kues, 2000).

As tecnologias reprodutivas que foram desenvolvidas são:

transferência de embriões na forma de técnica de Ovulação Múltipla e Transferência de Embriões (MOET). Esta técnica foi amplamente aplicada na Europa, Japão, América e Austrália nas últimas duas décadas para produzir muitos filhos (embriões) em um ciclo reprodutivo.

a clonagem começou desde 1980 em ovelhas. Quando euEssa divisão física do embrião é capaz de produzir gêmeos idênticos em ovelhas, vacas, porcos e cavalos.

produção de embriões in vitro: A tecnologia de maturação in vitro (IVM), fertilização in vitro (FIV) e cultura in vitro (IVC) se desenvolveu rapidamente. Coelhos, camundongos, humanos, vacas, porcos e ovelhas nasceram com sucesso por meio da fertilização in vitro (Hafes, 1993).

Na Indonésia, a transferência de embriões começou em 1987. Com esta técnica, uma vaca fêmea é capaz de produzir de 20 a 30 bezerros (bezerros) por ano. Estudos recentes mostraram que a criação de tipos de gado superiores não é mais um problema. Com a tecnologia transgênica, nomeadamente isolando genes superiores, manipulando e, em seguida, transferindo esses genes de um organismo para outro, pode-se obter o rebanho superior desejado.

Porcos transgênicos, em Princeton, Estados Unidos, agora têm sucesso na produção de hemoglobina humana tanto quanto 10-15% da hemoglobina humana total, mesmo o último relatório observou um aumento na porcentagem de hemoglobina humana que este porco transgênico pode produzir.

Biotecnologia em Saúde e Medicina

Um novo avanço foi feito no Colorado, EUA. O casal Jack e Lisa fez o programa de fertilização in vitro não apenas para conseguir derivados, mas porque precisavam de um doador para a filha Molly, de 6 anos e portadora de anemia fanconi. A anemia de Fanconi é uma doença causada pelo mau funcionamento da medula espinhal como produtora de sangue. Se for permitido causar leucemia. O único tratamento era conseguir enxerto de medula óssea de um irmão, mas o problema era que Molly era filha única. A tecnologia de fertilização in vitro é aplicada para obter crianças livres da anemia de Fanconi. Por meio da técnica de "diagnóstico genético pré-implantação", podem ser detectados embriões portadores do gene fanconi. Dos 15 embriões produzidos, apenas 1 embrião estava livre do gene fanconi. Esses embriões foram então transferidos para o útero de Lisa e 14 outros embriões foram destruídos. Esta FIV nasceu em 29 de agosto de 2000, e algumas horas após o nascimento, uma amostra de sangue foi retirada do cordão umbilical (o vaso sanguíneo que conecta o bebê à placenta) para ser transferida para o sangue de Molly. Espera-se que as células do sangue estimulem a medula espinhal de Molly a produzir sangue.

Controvérsia

Durante seu desenvolvimento, o progresso no campo da biotecnologia não foi separado de várias controvérsias. Como um exemplo:

A tecnologia de clonagem e a engenharia genética de plantações de alimentos estão sob o fogo de vários grupos, especialmente dos conservadores religiosos

os prós e contras do uso de cultivos transgênicos, um exemplo do qual é o algodão transgênico. Aqueles que são pró, especialmente funcionários de alto escalão e representantes de agricultores que conhecem muito bem os resultados dos testes de campo veem o algodão transgênico como um sonho que pode se tornar realidade, enquanto aqueles que são contra são extremamente extremos ao revelar vários perigos hipotéticos das plantas transgênicas (Tajudin, 2001).

Além do algodão, Setyarini (2000) descreve a controvérsia sobre o uso de milho geneticamente modificado para alimentação de aves. A preocupação que surge é que o produto final das aves indonésias conterá organismos geneticamente modificados (OGM).

Outro problema que preocupa várias partes é o seu potencial para perturbar o equilíbrio ambiental, entre outros, o pólen natural de milho livre pode gerar ervas daninhas selvagens, resultando em ervas daninhas superiores que são difíceis de erradicar. Por outro lado, grupos pró-comunidade afirmaram que com o milho transgênico, além de acelerar a autossuficiência do milho, outro benefício é que o milho produzido tem ótima qualidade, é imune a pragas para que os agricultores não precisem pulverizar agrotóxicos.