text: Genes
  fatos e fantasias
  Eloi S. Garcia
  
  SciELO Books / SciELO Livros / SciELO Libros
  GARCIA, E.S. Genes: fatos e fantasias [online]. Rio de Janeiro: Editora
  FIOCRUZ, 2006, 124 p. ISBN: 978-65-5708-102-0.
  https://doi.org/10.7476/9786557081020.
  
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  Copyright© 2006 do autor
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  G216g
  
  Garcia, Eloi S.
  Genes: fatos e fantasias./ Eloi S. Garcia. Rio de Janeiro: Editora
  FIOCRUZ, 2006.
  124 p.
  1. Genômica. 2. Proteôrnica. 3. Projeto genoma humano. 4. Clonagem
  humana. 5. Biodiversidade. 6. Biotecnologia. I. Título.
  CDD - 20.ed. - 611.01816
  
  2006
  EDITORA F!OCRUZ
  
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  e-mail: editora@fiocruz.br
  
  Este livro é dedicado a todos aqueles
  que participaram de minha carreira científica e
  dividiram comigo a bancada do laboratório.
  
  Prefácio .........................................................................................
  
  9
  
  Apresentação ...............................................................................
  
  11
  
  1. Genômica e Proteômica ..........................................................
  
  13
  
  2. Genômica Comparada ............................................................
  
  51
  
  3. Genômica Funcional ...............................................................
  
  65
  
  4. Manipulação Genética ............................................................
  
  79
  
  5. Agricultura e Genes ...............................................................
  
  107
  
  ConsideraçõesFinais: genes e responsabilidade ....................... 117
  Bibliografia ................................................................................
  
  123
  
  Há combinações de talentos que são dificilmente encontrados concentrados
  em uma única pessoa. Eloi S. Garcia é um destes raros indivíduos. Cientista
  capaz, homem de bancada, pensador sábio e mestre que sabe cativar seus
  aprendizes, ensinando-os
  a destrinçar com tranqüilidade
  as aparentes
  complexidades das ciências biológicas.
  Como se não fossem suficientes estas qualidades, Eloi também provou ser
  administrador competente, que soube conduzir grandes instituições de forma
  produtiva através dos fortes ventos das intrigas políticas exacerbadas pela escassez
  de recursos.
  O bom uso destes talentos permitiu-lhe imiscuir-se de forma ativa e produtiva
  nas diversas facetas de uma das maiores revoluções de nossos tempos, a revolução
  dos genes. Pessoas como ele enxergam o mundo sem preconceitos, encarando
  com coragem os desafios hoje existentes para a biologia molecular, bem como
  seus aspectos benéficos, críticos e seus riscos para a sociedade.
  Em Genes: Jatos e fantasias, Eloi S. Garcia discursa de forma sucinta os
  principais temas centrais desta revolução, procurando despertar o interesse do
  leitor, afugentando o medo que o desconhecido desperta em todos nós.
  Cada capítulo explora de forma sintética, mas com uma linguagem acessível
  ao grande público, a importância das novas descobertas e seu impacto não só
  no mundo acadêmico, mas principalmente na sociedade como um todo. Parabéns
  ao autor por mais este livro de divulgação científica.
  Leopoldo de Méis
  Professor Titular de Bioquímica Médica da
  Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
  e Membro da Academia Brasileira de Ciências (ABC).
  
  9
  
  Este é um livro sobre a fronteira entre ciência e tecnologia que focaliza as
  novas idéias da era pós-genômica. Muitas pessoas acreditam que a ciência
  genômica está muito distante de seu cotidiano e da vida que levam. Isto não é
  verdade! O progresso científico invade as nossas vidas, afeta nossas decisões
  mais simples, influencia nossas escolhas, nossos hábitos alimentares, os
  medicamentos de que dispomos. A ciência deve ser vista com mais compreensão
  pela sociedade.
  Para o público, a ciência é imutável, completamente racional, objetiva,
  metodológica e livre das influências políticas e sociais. Ciência não é somente
  evidência e método, também é intuição e criatividade. Assim, a revolução gênica
  oferece novas e extraordinárias possibilidades para a prevenção e tratamento de
  patologias, bem como para compreender como os organismos interagem entre
  si e com o ambiente.
  A ciência, às vezes, pode tornar-se de difícil entendimento devido ao fato de
  os cientistas utilizarem freqüentemente uma linguagem técnica, geralmente
  complicada, e falarem sobre assuntos abstratos para o leigo. Para não dificultar
  a leitura deste livro, as informações científicas contidas nos capítulos procuram
  introduzir idéias e hipóteses atuais, apresentadas em linguagem clara, simples
  e direta, por vezes, contundente, mas de fácil compreensão.
  Numa época de discussão e polêmica acerca das aplicações da biologia
  molecular, a ciência não está imune à fascinação pública obtida com os últimos
  avanços da genômica e proteômica. Assim, os temas apresentados discutem as
  maravilhas da máquina celular. Os artigos dão ênfase à genômica estrutural,
  comparada e funcional, sistemas biológicos, bioinformática, proteômica,
  dinâmica das proteínas, farmacogenômica, clonagem, transgênese, além de
  demonstrarem as oportunidades na era da nova biotecnologia.
  
  11
  
  Às vezes, é preciso deixar a euforia de lado e analisar com cautela processos
  que julgamos já ter compreendido completamente. O desenvolvimento da ciência
  e da tecnologia na era pós-genômica tem controvérsia e cria questões éticas e
  morais que também são consideradas neste livro.
  Sem um debate livre e amplo, até pesquisas importantes podem tornar-se
  suspeitas. A opinião pública informada e consciente é meio caminho andado
  para o sucesso e para a aceitação de uma inovação vinculada à ciência e tecnologia.
  É fundamental que a sociedade participe do debate e compreenda os impactos
  da ciência para o futuro da humanidade. Esta é mais uma boa oportunidade
  para analisar mais profundamente a relação entre ciência e sociedade.
  
  12
  
  1
  
  Genômica é o estudo dos genes de um organismo bem como das suas funções
  e interações. A genômica está estimulando a descoberta de novos tratamentos
  médicos e revelando milhares de novos alvos biológicos (locais de ação de
  medicamentos) que podem servir para a criação de medicamentos, vacinas e
  diagnósticos.
  Proteômica é um campo emergente que estuda todas as proteínas produzidas
  pelas células. Este estudo envolve a classificação,caracterização, variações e interações
  bioquímicas estruturais das proteínas em suas condições normais ou patológicas.
  
  A pesquisa moderna na genética começou quando Francis Crick com James
  Watson, após uma caminhada que fizeram até um pub inglês, anunciaram que
  tinham descoberto 'o segredo da vida'. Desde a descoberta da estrutura do DNA
  por Watson e Crick, o interesse acadêmico e da indústria biotecnológica pela
  biologia molecular vem progressivamente aumentando. Nos últimos três anos, esse
  crescimento se refletiu na mídia, como foi o caso do projeto genoma humano.
  Após os anos 70, a biologia molecular começou a tomar conta da pesquisa da área
  biomédica. Tudo tinha de ser compreendido completamente no nível molecular, se
  possível no nível da genômica. A evolução da enfermidade, sua sintomatologia
  e conseqüências eram reduzidas ao genoma humano ou do agente infeccioso.
  Os estudos clínicos, bioquímicos, :fisiológicos,imunológicos e patológicos foram
  perdendo a razão de existir, minimizados pelas investigações dos genes.
  As notícias sobre as descobertas da genética molecular, por exemplo, têm
  levado a sociedade à loucura. Um dia os cientistas encontram genes para asma
  e para o câncer de pele. No outro dia, são descritos genes de doenças degenerativas
  nervosas e de síndromes, como a hipertensão, obesidade e depressão. A anemia
  13
  
  falciforme foi a primeira doença bem definida em termo molecular. Esta doença
  é causada por uma anomalia na hemoglobina. O problema é devido a uma
  simples proteína que foi identificada nos anos 40, seu defeito compreendido
  nos anos 50 e sua estrutura tridimensional revelada nos anos 60.
  Não resta dúvida de que a genômica, principalmente a comparada e funcional,
  é fundamental para delinear o mecanismo biológico de uma patologia. A busca é
  pelo desenvolvimento de um modelo animal que tenha a seqüência genética
  mais similar à dos seres humanos. O alvo inicial é realizar modificações genéticas
  que reflitam na célula ou tecido e o torne sensível, por exemplo, a um hormônio
  ou a alguma droga que possa reverter a doença no modelo animal utilizado. Se
  o tratamento funcionar nestes animais, daí então, deverá ser testado em seres
  humanos.
  Um dos objetivos almejados pelos pesquisadores é o de criar animais
  transgênicos que possam desenvolver doenças humanas. Isto facilita a
  investigação sobre alterações moleculares responsáveis pelas patologias e sobre
  o efeito de drogas utilizadas na investigação. Distrofias musculares, degenerações
  nervosas e de órgãos, doenças genéticas que afetam a espécie humana, podem
  ser investigados em animais de laboratório ou animais domésticos transgênicos.
  Doenças causadas por mutação genética podem ser graves, normalmente, levando
  à morte milhares de jovens por deficiências respiratórias, imunológicas ou falhas
  cardíacas. Várias dessas doenças não têm cura, e os cientistas estão procurando
  maneiras de inserir nos pacientes os genes responsáveis para bloquear a evolução
  da doença ou de buscar novos medicamentos para, pelo menos, amenizá-las.
  Em alguns casos já se consegue inserir genes análogos em camundongos, mas
  este modelo não reproduz exatamente a doença humana.
  Na produção de um animal transgênico vários aspectos científicos necessitam
  ser analisados com muito cuidado. Por exemplo, estão sendo desenvolvidos animais
  transgênicos, como a cabra e a vaca, por serem considerados geneticamente
  próximos aos humanos. Mas a preocupação é de que a modificação genética
  desses animais possa refletir na qualidade do leite, que é um produto importante
  em termos nutricionais e de geração de riqueza. É moralmente correto a
  experimentação em animais como modelos de doenças humanas? É ético usar
  animais em benefício do ser humano? Não devem ser tolerados experimentos
  que agridam a ética humana e animal. Se o experimento for um sucesso e, por
  exemplo, o animal produzir em seu leite uma proteína que beneficie o ser humano
  com esclerose múltipla, é moralmente correto transformar criaturas vivas em
  fábricas ou bio-reatores para a indústria farmacêutica humana?
  
  14
  
  Este é um ponto complexo porque a maioria dos nossos genes não é
  exclusivamente do ser humano. Noventa e oito por cento de nossos genes são
  compartilhados com os chimpanzés, 90% com os ratos e camundongos, 36%
  com os insetos, 23% com a levedura e 21 % com os vermes. O código genético
  é essencialmente universal, contendo muitas informações similares em todas as
  células de diferentes espécies. Ou seja, os genes ultrapassam a barreira das
  espécies. Por exemplo, a insulina é composta de cerca de 150 aminoácidos, dos
  quais somente cinco fazem a diferença da insulina humana para a suína. Assim,
  se a insulina de porco for alterada para insulina humana pela transgênese, o
  resultado é praticamente o mesmo.
  Talvez, para a produção de animais transgênicos, devam ser considerados e
  reconhecidos os nossos ancestrais mais próximos, que compartilham conosco
  o maior número de genes. O progresso na compreensão de cada patologia
  depende do sucesso do trabalho conjunto e multidisciplinar. Para a ciência, as
  investigações sobre a genômica e da proteômica são da maior importância. No
  entanto, as promessas exageradas publicadas nos jornais, revistas e programas
  de rádio e televisão, do que a genômica e o projeto genoma humano podem
  fazer, não são boas para a ciência biomédica.
  Mas, nem tudo está nos genes. Se quisermos que essas áreas sejam benéficas
  para a população há que se valorizar os bioquímicos, os fisiologistas, os farma cologistas, os imunologistas,
  os patologistas, os epidemiologistas,
  os
  microbiologistas e tantos outros profissionais. Entre os anos 40-60 os cientistas
  brasileiros estavam trabalhando na bioquímica das &ações celulares, células
  intactas, organismos unicelulares, órgãos de animais e até do próprio homem.
  Talvez esse período tenha sido considerado 'os anos de ouro' na utilização do
  conhecimento gerado pela pesquisa básica e sua aplicação na melhoria da saúde
  da população.
  Não resta dúvida de que a medicina dos anos 60-70 era infinitamente melhor
  do que a realizada nos anos 30. Neste período as soluções dos problemas vinham
  de várias maneiras. Por exemplo, os sanitaristas que trabalhavam nos níveis
  social, cultural, educacional e econômico ficaram responsáveis pelo controle
  da doença de Chagas. A transmissão da enfermidade pelo vetor em nosso país
  foi controlada há mais de 25 anos. Os especialistas em cultura de células e
  tecidos se juntaram aos médicos e aos epidemiologistas e erradicaram a varíola
  e a poliomielite do Brasil. Várias doenças infecciosas foram controladas pela
  união dos microbiologistas e bioquímicos aos químicos e médicos.
  
  15
  
  As infecções ocorriam na natureza devido à existência de bactérias, vírus,
  fungos ou parasitas, e dependiam da interação molecular entre o germe e o
  hospedeiro. Desde que Stanley Prusiner descobriu o príon em 1982, a medicina
  passou a conviver com uma infecção sem um organismo patogênico. Existe um tipo
  de doença cujo agente infeccioso é uma proteína, sem participação de organismos
  infectantes. Esta patologia é fatal e apresenta formas diferentes de manifestação
  nos seres humanos e animais. As partículas protéicas infecciosas são conhecidas
  como príons, que são proteínas mal formadas capazes de se desenvolverem,
  replicarem e passarem para células próximas. Além da manifestação da doença, os
  príons também ocorrem naturalmente em alguns organismos (como a levedura)
  e podem ter um importante papel no crescimento e desenvolvimento celular.
  A descoberta de que proteínas podem transmitir doenças foi uma surpresa
  para a comunidade científica. O que leva uma seqüência de aminoácidos que
  induz os príons a se agregar e replicar e assim se perpetuar por gerações de
  células? As proteínas que formam os príons existem normalmente como
  componentes celulares normais, mas possuem uma habilidade inata para alterar
  as estruturas tridimensionais de proteínas próximas, as quais mudam suas
  funções e se tornam quase indestrutíveis. Os príons se propagam por este
  mecanismo de induzir proteínas normais a modificar suas estruturas terciárias
  espaciais e se transformarem nestas fortalezas moleculares.
  Durante muitos anos acreditava-se na hipótese que o príon era uma única
  proteína que poderia gerar diferentes tipos moleculares com variados graus de
  infectividade. Recentes pesquisas estabeleceram que os príons podiam ser
  decorrentes de estruturas mal formadas de uma mesma proteína. Esta descoberta
  pôde esclarecer como os príons causam doenças nos seres humanos e animais.
  Estes dados foram obtidos com príons de levedura, os quais são similares aos
  príons de mamíferos que causa patologia fatal, destruindo o cérebro humano doença conhecida, em bovinos, como mal de Creutzfeldt-Jacob, encefalopatia
  espongiforme, mal da vaca louca, e, em ovinos, como scrapie.
  Com base nos dados dessas pesquisas foi levantada a hipótese de que os
  príons transmitem suas características via interação proteína-proteína, na qual
  um príon com conformação tridimensional anormal influencia sua contrapartida
  a assumir o enovelamento irregular. Nos mamíferos, a infecção por príons
  induz proteínas anormais, que formam massas insolúveis, que se aderem na
  superfície dos neurônios levando a formações esponjosas.
  16
  
  Os príons afetam diferentes regiões do cérebro. A morte das células nervosas
  infectadas dá ao cérebro a aparência de uma esponja, daí o nome genérico da
  doença, encefalopatia espongiforme. Em células de levedura a proteína príon
  insolúvel não é letal; ela altera o metabolismo celular. Tanto os príons de
  mamíferos como os de leveduras adotam conformações infecciosas similares,
  caracterizadas pelo alto conteúdo de lâminas beta (43%), com de alfa-hélices
  (30%). Estes agregados, conhecidos como amilóides, estão também associados
  a várias doenças neuro-degenerativas
  de origem não infecciosa, incluindo
  Alzheimer e Parkinson.
  A produção de tipos diferentes de príons pode levar a conformações que
  infectam espécies diferentes dos animais originalmente infectados. Vários
  experimentos realizados demonstraram que cepas diferentes de príons de
  levedura podem transmitir suas características
  estruturais
  específicas
  simplesmente moldando outras proteínas. Estão sendo desenvolvidas técnicas
  para produzir tipos específicos de proteínas príons de levedura variando a
  temperatura na qual as proteínas enoveladas são novamente produzidas em
  suas conformações infectivas.
  Em tubos de ensaios os pesquisadores demonstraram que as conformações
  produzidas nas proteínas, em diferentes temperaturas, propagaram suas estruturas
  em tipos distintos de príons, provendo moldes em suas formas para o
  enovelamento de outras proteínas. Estas proteínas de diferentes conformações,
  quando introduzidas em células de levedura, induziram a produção de diferentes
  tipos de príons, que passaram suas propriedades moleculares e biológicas a
  várias gerações destas células. Este fato comprovou a hipótese de que a doença
  da vaca louca e outras relacionadas são causadas somente por proteínas príons.
  Extraindo as proteínas príons de gerações subseqüentes das células, verificouse que tais proteínas tinham as mesmas propriedades da proteína original que
  infectou a levedura. A habilidade de produzir, manipular e investigar tipos
  distintos de príons em levedura permitirá estudos mais detalhados de como as
  proteínas amilóides se formam e propagam. Essas investigações serão bastante
  úteis para dirigir futuras pesquisas sobr(; as propriedades dos príons que causam
  a doença nos mamíferos e sobre como estas proteínas se infectam em diferentes
  espécies animais.
  Pequenas quantidades de formas d_iferentes de proteínas príons obtidas de
  espécies de diferentes mamíferos, quando colocadas em contato com proteínas
  normais de uma das espécies, podem formar um novo príon, o qual absorve as
  
  17
  
  propriedades do príon da espécie fornecedora. Ou seja, esta nova espécie de
  príon tem a mesma seqüência inicial de aminoácidos, porém adquire a
  conformação molecular tridimensional e a especificidade do príon que serviu
  de molde à proteína.
  Assim, este príon pode infectar outras espécies de organismos, o que não
  ocorria com a proteína em sua forma original. O fato descrito levanta novas
  hipóteses para um problema complexo, que é a passagem de uma proteína
  anormal por diferentes espécies de mamíferos. Este fenômeno também ocorre
  nos príons de leveduras.
  A aparente habilidade de príons diferentes adotarem novas especificidades,
  contornando as barreiras naturais entre as espécies, tem implicação nos fatores
  de risco envolvidos na transmissão das doenças de príons animais para os seres
  humanos. Agora os pesquisadores possuem uma ferramenta de trabalho para
  explorar o mecanismo molecular pelo qual a proteína espontaneamente muda
  sua estrutura tridimensional para causar a doença.
  
  NOVC!SLV\,fOYV\ACIÇÕes
  1) Recentemente, os príons foram purificados sendo retirados contaminantes,
  como micróbios, vírus, bactérias, ou quaisquer agentes que contenham DNA
  ou RNA. Estas proteínas purificadas foram inoculadas em cérebros de
  camundongos que posteriormente apresentaram a doença. Foram também
  sintetizados fragmentos grandes da molécula protéica normal que poderia gerar
  o príon. Estes fragmentos foram enovelados anormalmente e inoculados em
  camundongos. Após um ano, estes animais desenvolveram a doença da 'vaca
  louca'. Os cérebros desses camundongos inoculados em animais normais
  causaram o aparecimento da doença em seis meses. Isto demonstrou, pela primeira
  vez, que um fragmento protéico do príon, sintetizado em tubos no laboratório,
  era suficiente para transformar, nos animais, as proteínas em príons infecciosos.
  Este fato representa o renascimento da biologia do príon, pois agora se
  tem uma ferramenta capaz de explorar, no laboratório, o mecanismo pelo qual
  a proteína pode-se enovelar espontaneamente para forma espacial que causa a
  doença. É uma curiosa ironia que este conhecimento tenha sido divulgado na
  mesma semana que Francis Crick morreu. Este cientista afirmava desde o início
  que o código genético era universal para todas as formas de vida e formulou o
  dogma central da biologia molecular que afirmava que a seqüência normal de
  
  18
  
  eventos vem do DNA para RNA e deste para proteínas. O dr. Prusiner postulou
  que para a produção de príon não são necessários DNA e RNA.
  2) A revista Science,de 11 de novembro de 2004, publicou um artigo que
  mostra que a variação genética pode causar resistência ao mal da 'vaca louca',
  levando a uma diferente forma da doença. Esta anomalia ainda não foi encontrada
  em seres humanos, mas foi observada em camundongos. É sempre muito
  complicado aplicar os dados de animais de laboratórios para o ser humano. No
  entanto, são esperadas outras formas da doença. Como já vimos, a doença é
  conhecida como encefalopatia esponjiforme bovina (BSE) e destrói o cérebro
  causando um enorme problema quando contamina o ser humano. Esta patologia
  causou 146 óbitos na Inglaterra e mais de dez mortes em outros países entre
  1980 e 1990. A versão humana da doença não é causada pela BSE, mas é causada
  também por príon e conhecida como variante Creutzfeldt-Jakob (vCJD).
  O trabalho da Sciencemostra, após uma década de investigação, que a injeção
  de cérebros de camundongos como príons vCJD, conhecidos por alterar as
  proteínas produzidas pelos genes MM, leva à aparência de esponja do cérebro.
  No entanto, cérebros deletados dos genes MM também apareciam como
  esponjas, uma nova forma da doença que agride o cérebro, mas com depósitos
  de material diferente na extensão e localização se comparados às formas
  conhecidas da doença vCJD. A proteína envolvida na doença é conhecida como
  PrP, e, dependendo de uma diferença genética, pode existir em duas formas no
  homem: M129 (considerando o aminoácido a metionina) e V129 (a valina).
  Os camundongos contaminados com a forma humana da doença (PrP M129)
  podem apresentar sintomas da vCJD, enquanto que, quando apresentam a forma
  V129, são resistentes. Qyando estes camundongos resistentes tornam-se
  infectados, aparece uma forma nova da patologia. O fato mais chamativo do
  artigo é a possibilidade de aparecer uma nova doença causada por príon não
  associada ao BSE e vCJD.
  
  A 'F~V'vlilLlzlil
  ~tfo' d.oProjeto eieV'voVlAlil rh{ VlAlilV'vO
  Em fevereiro de 2000, Francis Collins e Craig Venter, os dois líderes do
  Projeto Genoma Humano (PGH), junto ao então Presidente Bill Clinton na
  Casa Branca, anunciaram a 'finalização' do primeiro rascunho da seqüência
  genômica. Clinton declarou: "estávamos aprendendo a linguagem pela qual
  Deus criou a vida". No início de 2004, vinte anos após ter sido lançada a idéia
  
  19
  
  do projeto mais ambicioso da pesquisa biomédica e após a revelação de
  inúmeros aspectos dos genes responsáveis pela vida humana, o PGH foi dado
  como finalizado.
  Em futuro próximo, pretende-se dar continuidade a este desafio com a
  investigação de genes para a determinação da raça, etnia, comportamento,
  personalidade e patologias. Outros enfoques genéticos importantes para a
  condição humana, incluindo planos para amenizar as dificuldades éticas, sociais
  e legais que envolvem este assunto bem como aspectos médicos, também serão
  investigados. A seqüência de nucleotideos do DNA levou a decifrar a intimidade
  e os mistérios da vida, causando um profundo impacto social. Aprendemos
  rapidamente como os seres humanos são geneticamente
  semelhantes ou
  diferentes um dos outros.
  A idéia de elaborar um PGH surgiu em 1984. Um grupo de cientistas,
  reunidos em Utah nos EUA, debatia sobre as maneiras de identificar as mutações
  genéticas induzidas nos sobreviventes às bombas atômicas que explodiram em
  Hiroshima e Nagasaki, durante a Segunda Guerra Mundial. Em 1987, o
  Departamento de Energia americano, em seus relatórios, já recomendava ao
  governo realizar um esforço para determinar a seqüência do genoma humano.
  Não se sabe como, mas esta idéia foi apoiada por alguns setores mais
  conservadores da sociedade americana. Em 1990, o congresso americano
  disponibilizou recursos financeiros para a realização do PGH. Os esforços
  embutidos nos objetivos do PGH foram comparados aos desafios de elaborar a
  tabela periódica no século XIX, a qual ordenou sistematicamente os cem átomos
  conhecidos, de modo que fossem detectadas suas similaridades e diferenças.
  O projeto tinha como prazo para encerramento
  o ano de 2005 e o
  compromisso de tornar todos os dados públicos. Muitos acreditavam que o
  PGH não poderia ser realizado no período estipulado para a tarefa. A tecnologia
  necessária para a realização do projeto ainda era precária, fragmentária e quase
  indisponível.
  Os primeiros anos foram dedicados principalmente
  ao
  desenvolvimento de metodologia para seqüenciar fragmentos de DNA e avançar
  na parte da biologia computacional, armazenamento e análise das seqüências
  (bioinformática).
  Os genes são compostos de DNA, que é uma molécula formada de 4 bases:
  adenina (A), timina (T), guanina (G) e citosina (C). Cada molécula de DNA
  consiste em duas fitas, com a base nitrogenada ligada por pontes de hidrogênio
  a uma base da outra fita, processo conhecido como pareamento das bases (A-
  
  20
  
  T e G-C), levando à famosa estrutura da dupla hélice. A tecnologia do
  seqüenciamento revela as ordens das bases em cada fita que compõe o D A.
  O PGH envolveu um enorme, estafante, metódico e rotineiro trabalho de
  laboratório. A determinação da seqüência não poderia ser realizada por um
  simples grupo de pesquisadores. Assim, a realização da tarefa somente foi possível
  com a formação de uma rede de laboratórios, principalmente nos EUA e Europa.
  Somente nos EUA foram 258 laboratórios, financiados pelo Instituto
  acional
  de Pesquisa do Genoma Humano ( HGRI), criado em 19 9 para administrar
  o PGH, o qual é parte dos Institutos Nacionais de Saúde (NIH).
  Com um custo estimado de USS 2,6 bilhões, a seqüência do genoma humano
  forneceu a ordenação de 3,1 bilhões de letras que compõem o D A,
  preenchendo os espaços que ainda faltavam e corrigindo erros observados nos
  primeiros dados apresentados, em 2000, em cerimônia na Casa Branca.
  A seqüência foi divulgada cinqüenta anos após de James Watson e Francis
  Crick terem publicado na revista Nature Reviews Genetics o histórico trabalho
  da revelação tridimensional da estrutura do DNA. Esta descoberta revelou,
  pela primeira vez, a conformação do DNA e a base química da hereditariedade.
  Após a revelação da estrutura do genoma, muitos processos bioquímicos
  necessitaram ser compreendidos. Por exemplo, como os genes realmente são
  ativados e inibidos no ato do desenvolvimento e manutenção de um organismo
  ou do próprio ser humano. Ou seja, como certas regiões do genoma, que
  codificam as instruções genéticas responsáveis pelo desenvolvimento de um ser
  vivo, são reguladas.
  
  É difícil desenvolver um programa de computador que identifique os genes
  ao longo da imensa fita de DNA. Procurar genes no D A é como tentar
  localizar uma agulha no palheiro. Genes são como ilhas espalhadas no oceano
  do genoma. A estimativa final é de que o genoma humano é constituído de
  cerca de 30 mil genes, bem menos dos 100 mil que se pensava inicialmente.
  Mas, estes números ainda podem mudar, pois continua a análise em busca de
  novos genes. A longa fita do DNA é formada de regiões codificantes (genes),
  que representam somente 1,5% do genoma e que controlam a síntese de proteínas
  no organismo. Mas grande parte do DNA (98,5% do genoma) possui regiões
  não codificantes que foram conhecidas por vários anos como DNA lixo. Os
  cientistas estão trabalhando nestes segmentos misteriosos do DNA, que parecem
  ser essenciais para a sobrevida dos vertebrados, mas cuja função ainda é
  totalmente desconhecida.
  21
  
  Tais segmentos são ultraconservados na linha evolutiva e podem ter funções
  nunca imaginadas antes. Em um estudo de genômica comparada, feito em uma
  'varredura' em duzentas ou mais regiões do DNA lixo do ser humano, do
  camundongo e do rato, foram encontrados mais de oitocentas bases que eram
  absolutamente iguais entre as três espécies. Embora 111 destes elementos
  ultraconservados coincidam com regiões de genes conhecidos por codificar
  proteínas, 256 demonstraram não ter coincidência com genes, e em 114 regiões
  os resultados não foram conclusivos. Nas 111 regiões que coincidiam com os
  genes, somente uma pequena porção estava em regiões realmente codificantes.
  Várias estavam em regiões não que não eram traduzidas pelos RNA mensageiros,
  ou em regiões que eram deletadas antes da mensagem ser traduzida para proteína.
  Isto é realmente uma surpresa. A seqüência dos genes que compõem os genomas
  do camundongo, do rato e do homem, por exemplo, apresenta somente 85% de
  similaridade.
  Assim, concluímos que cerca de 1/4 das seqüências do DNA lixo coincide
  com regiões do genoma que são codificantes e podem ser convertidas em RNAm
  - a molécula intermediária que codifica as proteínas. Estas seqüências,
  geralmente envolvendo um gene que produz diferentes proteínas, podem ser
  retiradas, ou não, da molécula de RNAs de diferentes formas, dependendo de
  como são transcritas. Um outro grupo de segmentos de DNA lixo não está
  associado com genes, e sim, possivelmente, com a regulação genética, a
  transcrição do DNA para RNA, ou a ligação com proteínas regulatórias do
  DNA. Foi descoberto no DNA lixo de leveduras uma nova classe de genes - o
  gene chamado SRG1 que sintetiza uma molécula de RNA, o qual reprime ou
  inativa a função do gene adjacente.
  Aparentemente, as regiões conservadas, que não coincidem com os genes,
  estão envolvidas na regulação da transcrição. Entretanto, se isto é verdade,
  como elas funcionariam ainda é um mistério. O que os cientistas acham mais
  interessante sobre estes dados é que eles levantam mais questões do que respostas.
  Por exemplo, vários elementos conservados não vinculados a genes tendem a se
  agrupar em certos locais dos cromossomos. Estes grupos estão freqüentemente
  próximos a genes e são conhecidos por terem papéis na regulação de atividade
  de genes envolvidos no desenvolvimento embrionário. O fato de as regiões
  conservadas no processo evolutivo estarem agrupadas espacialmente ao redor
  dos genes importantes para o desenvolvimento sugere que elas têm algum papel
  na regulação dos processos do desenvolvimento e diferenciação, ainda que no
  segmento linear estas regiões estejam distantes do gene.
  22
  
  Estas regiões similares coincidem também com as das aves e cães. Entretanto,
  estes segmentos foram menos conservados no genoma de um peixe chamado
  fugu. Qyando se estende a comparação para genomas mais antigos, como da
  Drosophila e do verme, quase não se encontram estes elementos conservados.
  A conclusão mais interessante é que as regiões ultraconservadas identificadas
  parecem representar inovações evolucionárias que podem ter ocorrido em alguma
  época durante a evolução dos vertebrados. Talvez, as espécies de cordato tenham
  evoluído quando nossos ancestrais ainda estavam no oceano, quando os animais
  iniciaram a colonização do solo. Após este período, os segmentos gênicos foram
  mantidos congelados nas aves e nos mamíferos.
  Uma nova visão sugere que muito dos códigos contidos no DNA são para
  síntese de RNAs especiais, não codificantes de proteínas, os quais agem com
  moléculas reguladoras.
  Estes RNAs podem agir ligando-se
  a RNAs
  mensageiros, tornando-os inativos, e também podem funcionar como reguladores
  da atividade gênica. Assim, a grande parte da estrutura do DNA é para produzir
  estes RNAs regulatórios não codificantes de proteínas. Olhando para além dos
  genomas, estes segmentos do DNA lixo do homem, camundongo e rato possuem
  97% de similaridades e 95% deles são semelhantes aos das aves. O fato de estes
  segmentos terem sofrido poucas mudanças nos 400 milhões de anos de evolução
  em que o peixe e o ser humano dividiram um ancestral comum mostra que estes
  segmentos do DNA lixo são essenciais para os descendentes destes organismos.
  Recentemente, os pesquisadores descobriram que é ativada a expressão
  de genes em óvulos fertilizados de mamíferos nos estágios iniciais de
  desenvolvimento embrionário em parte por regiões do DNA que podem ter
  origem de retrovírus. Estas regiões, encontradas em DNA humano, do
  camundongo e de outros mamíferos em centenas de cópias, são chamadas de
  retrotransposons devido ao fato de terem a habilidade de se propagarem e
  inserirem em posições diferentes do genoma. Estas regiões parecem não serem
  apenas DNA lixo, elas podem ser sítios repositórios para iniciar a expressão
  gênica. Assim, regiões do DNA antes consideradas não funcionais podem ter
  um papel importante na regulação da expressão e na promoção da diversidade
  genética. Tais elementos podem sincronicamente iniciar a expressão de genes
  múltiplos relacionados ao desenvolvimento do embrião e, devido à inserção
  randômica de tais regiões, podem introduzir variações potenciais em genes
  modificando suas funções. A expressão de retrotransposons pode contribuir
  para a reprogramação do genoma embrionário dos mamíferos, um pré-requisito
  para o desenvolvimento normal.
  23
  
  Os erros no genoma podem ser encontrados pelo computador, e talvez
  corrigidos por ele. Se isto for verdade, o conceito de um gene como uma
  simples seqüência de segmento do DNA está se evaporando. No início do
  PGH, a identificação de um simples par de bases, ou letra do código genético,
  custava cerca de USS 10, e um técnico altamente especializado poderia seqüenciar
  10 mil pares de bases por dia. Hoje, com o avanço tecnológico na área, o custo
  da identificação de um par de bases é de 5 cents, e os equipamentos robóticos
  chegam a seqüenciar 10 mil pares de bases por segundo. Em 2000, a freqüência
  de erros encontrada na seqüência do DNA era de 1 para cada 10 mil bases,
  agora é de 1 para 100 mil, e a distância ao longo da seqüência onde poderia ter
  uma falha era de 82 mil bases; agora é de 27 milhões de bases.
  No entanto, embora o PGH esteja formalmente 'finalizado', a seqüência do
  genoma ainda não está completada. Aproximadamente
  1% do genoma não
  pode ainda ser seqüenciado pelas metodologias
  existentes. Deverão ser
  desenvolvidas novas tecnologias para completar esta tarefa. O atual desafio está
  sendo a compreensão da biologia molecular básica através da interpretação da
  vasta informação contida na molécula de DNA. Um grupo de 152 pesquisadores
  está conseguindo
  novos detalhes e desenvolvendo
  um catálogo mais
  compreensivo dos genes humanos. Para isto, está sendo caracterizado o genoma
  não somente pela sua seqüência, mas também pela sua função e diversidade. O
  genoma humano possui aproximadamente 30.000 genes em um organismo
  que deve produzir mais de 200 mil proteínas diferentes. Isto sugere que existe
  um mecanismo
  complexo e interdependente
  de regulação genética,
  demonstrando a complexidade da rede genômica e proteômica que diferencia
  os seres humanos entre si e dos organismos inferiores.
  Especialistas em análise do genoma humano, utilizando-se
  de uma
  combinação de algoritmos computacionais,
  processaram
  41.118 DNA
  complementares (cDNAs). Desde que os éxons (regiões do DNA) foram
  separados e os introns removidos, estes cDNAs correspondem às versões
  funcionais destes genes. A comparação destas seqüências do cDNAs com as do
  genoma levou a validar 21.037 genes funcionais e identificar 5.155 candidatos
  novos a genes.
  O conceito de gene, entretanto, é ainda nebuloso. Uma única seqüência
  pode ser usada de maneira diferente para sintetizar RNAs e proteínas. Se um
  gene pode ser expresso em maneira e locais diversos e em tempos variados, não
  é possível dizer que ele é um único gene. Este é um problema novo a ser
  
  24
  
  resolvido. A análise de gene por todos estes métodos tem mostrado seqüências
  complexas. Por exemplo, parece que as seqüências genéticas tendem ser mais
  longas no início e no final dos genes que nas regiões do meio. Ainda não há
  uma explicação para isto. Fragmentos de DNA, às vezes compreendendo
  milhares de nucleotídeos, estão presentes ou ausentes em genomas de pessoas
  saudáveis.
  As informações do PGH indicaram que o DNA era 99,9% idêntico entre
  os indivíduos, apresentando somente 0,1 % de variação, geralmente distribuída
  por todos os cromossomos. Novos dados, entretanto, revelam que, em 255
  regiões do genoma (mais de 0,1 %), grandes fragmentos do DNA estão presentes
  em cópias diferentes entre os indivíduos. Estes estudos mostraram que, por
  exemplo, algumas pessoas têm 10 cópias do gene da amilase e outras podem
  apresentar mais de 24 cópias.
  A genômica tem tido um profundo impacto nos estudos dos microorganismos
  e das doenças. Qyando os biologistas discutem sobre a revolução genética,
  prometem o desenvolvimento de novos medicamentos para patologias incuráveis,
  novos revolucionários tratamentos e uma mudança expressiva nos cuidados
  médicos. É difícil imaginar o que seria da ciência na ausência da genômica.
  Desde que o primeiro genoma de uma bactéria patogênica foi divulgado em
  1995, mais de 100 bactérias patogênicas e mais de mil vírus foram seqüenciados.
  Por todo o planeta há sinais de impaciência e desilusão sobre o que o genoma
  pode oferecer. Parece que houve um exagero por parte dos líderes do projeto
  criando uma percepção pública de que o DNA seria a resposta para todos os
  mistérios biológicos. Por outro lado, especulações financeiras lançaram a idéia
  de que este conhecimento teria aplicações imediatas. Ledo engano, todos
  envolvidos no PGH sabiam que não seria assim, ou seja, conheciam o script,
  mas não entendiam a linguagem.
  Vários cientistas argumentam que, após quatro anos da revelação do genoma
  humano, ainda não houve um progresso real no tratamento dos principais males
  que afetam a humanidade: pobreza, Aids, malária e outras doenças infecciosas.
  Outros acreditam que houve um gasto de bilhões de dólares no desenvolvimento
  do PGH, em detrimento de uma pesquisa mais holística. Por exemplo, se gasta
  milhões de dólares na pesquisa do genoma do plasmódio (protozoário causador
  da malária) e do mosquito transmissor desta doença, quando não há recursos
  financeiros na África para utilizar um método simples de prevenir a transmissão
  da malária. É difícil rejeitar completamente estes argumentos.
  
  25
  
  Apesar do dilema levantado pelas novas descobertas genômicas, ainda é
  muito cedo para uma reação contrária ao estudo de genomas. Vivemos um
  período maravilhoso da ciência de nossa época, da descoberta da estrutura de
  DNA à decodificação genoma humano. Afinal de contas, o DNA contém o
  nosso passado, pode definir o nosso presente e ser o início de nosso futuro.
  
  A revista Nature Reviews Genetics publicou a seqüência 'final' do genoma
  humano no dia 21 de outubro de 2004. Algumas pessoas ficaram confusas com
  esta notícia. Antes já tínhamos visto por duas vezes esta divulgação. A primeira
  em uma cerimônia na Casa Branca em fevereiro de 2000, quando o primeiro
  rascunho do DNA humano foi completado, e a segunda em abril de 2003,
  quando o Consórcio anunciou a 'finalização' do PGH.
  A surpresa neste artigo foi a redução do número de genes humanos contidos
  nos cromossomos: de 35 mil genes para somente 20 a 23 mil genes. A seqüência
  apresentada representa 99% da região_ eucromática (que contém genes) e foi
  seqüenciada com uma eficiência de 99,999%, o que significa a possibilidade de
  um erro em cem mil pares de base - 10 vezes mais acurada de que no objetivo
  original. Desta maneira foi confirmada a existência de 19 .599 genes e 2.188
  segmentos de DNA 'prováveis' de codificarem proteínas. A média de bases do
  DNA seqüenciada ininterruptamente equivale a 38,5 milhões de pares de base,
  isto é, aproximadamente 475 vezes mais longa do que os 81.500 pares descritos
  anteriormente.
  Além da redução do número de genes, os pesquisadores reportaram que a
  melhor qualidade da seqüência do genoma humano, comparada com os
  primeiros dados divulgados, permitiu observar uma imagem mais realista de
  certas regiões como, por exemplo, a duplicação de segmentos do DNA e do
  surgimento e desaparecimento de certas atividades gênicas. Os segmentos
  duplicados são extensos, quase cópias idênticas do DNA, apresentando pelo
  menos duas localizações no genoma. Esta alta proporção de segmentos
  duplicados demonstra que nosso material genético, nos últimos 40 milhões de
  anos, sofreu inovações funcionais e estruturais, contribuindo para a separação
  do ser humano dos outros ancestrais primatas.
  A alta qualidade da seqüência do genoma humano revelada no artigo permitiu
  aos cientistas detectarem mais de mil novos genes que apareceram após nossa
  divergência dos roedores, processo que ocorreu há cerca de 75 milhões de
  26
  
  anos. Muitos desses genes apresentaram duplicações recentes na história do
  homem e estão envolvidos com a imunidade, o olfato e a reprodução.
  Foram também identificados e caracterizados 33 genes - conhecidos corno
  pseudogenes -, que sofreram uma ou mais mutações, conduzindo a perdas
  funcionais. Por exemplo, dez desses pseudogenes têm função de codificar
  proteínas envolvidas no olfato. Isto pode explicar por que os seres humanos
  têm um número menor de receptores olfativos e, conseqüentemente, apresentam
  a recepção do cheiro menor do que os roedores. Estes estudos deram o prêmio
  Nobel de fisiologia e medicina a Richard Axel e Linda Buck, em 2004.
  Os pesquisadores também alinharam e compararam os 33 pseudogenes com
  o rascunho do genoma do chimpanzé para investigar se estas seqüências eram
  ainda funcionais antes de o Homo sapiens divergir dos macacos há cinco milhões
  de anos. Esta análise revelou que 27 dos pseudogenes não eram funcionais no
  homem e no chimpanzé. Entretanto, cinco genes não ativos nos seres humanos
  eram ativos no primata, o que explica a vantagem olfativa do chipanzé em
  relação ao homem.
  Qyando se fala que a seqüência do DNA humano está 'finalizada' não
  significa que se tem a seqüência perfeita do genoma. Em 2000, por ocasião do
  primeiro anúncio do rascunho do genoma humano, havia 150 mil regiões
  desconhecidas. Agora somente permanecem 341 brechas no DNA que
  necessitam novas tecnologias para serem desvendadas. Assim, esta publicação
  da Nature Reviews Genetics ainda não é o final da história. Há algumas regiões
  do genoma humano que não podem ser elucidadas pelos métodos utilizados
  até agora. Nos próximos cinco anos poderão aparecer novas histórias sobre a
  'finalização' do DNA humano.
  
  o Retorl/\,odc:isZooV\,oses
  O mundo está ficando pequeno para seus habitantes. Em busca de novas
  áreas para plantio ou exploração, o ser humano devasta florestas, drena pântanos,
  constrói estradas e represas, invade regiões e florestas virgens à procura de
  riquezas. As viagens internacionais estão ficando cada vez mais freqüentes e
  mais ousadas. Qyalquer região deste planeta, antes inexplorada e inexplorável,
  pode ser atingida por uma pessoa em 24 horas. A locomoção de um indivíduo
  permite que ele tenha contato, por exemplo, com um vírus na África ou no
  Brasil e, no outro dia, esta pessoa poderá estar caminhando nas ruas de Nova
  Iorque, Londres, Paris ou Rio de Janeiro.
  27
  
  Os cientistas estão extremamente preocupados. As mudanças causadas no
  planeta, principalmente aquelas relacionadas ao desenvolvimento econômico,
  estão alterando o ecossistema, aumentando a possibilidade de novos agentes
  patogênicos se propagarem e causarem riscos à saúde humana e animal. Ou
  seja, as mudanças ecológicas estão influenciando na epidemiologia das zoonoses,
  podendo ser de origem natural ou antropogênica,
  quando considerada a
  economia. Estas alterações incluem, mas não estão limitadas, a expansão da
  população humana, o reflorestamento e outras trocas no habitat, poluição ou
  mudanças climáticas. Um exemplo mais global do que isto representa é o caso
  de vírus da Aids. Inicialmente, devido ao desenvolvimento da rede viária no
  interior do continente, o vírus infectou caçadores que tiveram acesso às florestas
  tropicais da África. A doença se propagou pelo contato humano e tornou-se
  uma tragédia global devido à relativa facilidade das pessoas viajarem pelo planeta.
  Novas doenças aparecem ou emergem, como a gripe espanhola, que se
  espalhou pelo planeta em 1919, matando de 30 a 50 milhões de pessoas. Esta
  doença tirou mais vidas do que a primeira guerra mundial. A gripe asiática, de
  1957, levou quase 100.000 vidas, e a de Hong Kong matou aproximadamente
  50.000 indivíduos, em 1968.
  Uma nova epidemia é esperada. Não se sabe se ela virá de forma natural ou
  mesmo por um ataque terrorista. Uma nova ameaça para a humanidade poderá
  ocorrer por um novo micróbio ou por uma mutação de um microorganismo já
  conhecido. Não resta dúvida que os agentes patogênicos continuam evoluindo.
  Novos micróbios têm sido descobertos e merecem uma atenção permanente
  das autoridades responsáveis pela saúde pública, pois poderão causar epidemias.
  Dos novos microorganismos identificados podemos citar o hantavírus,
  responsável pela síndrome pulmonar, o ébola, os vírus Lasso e Marburg que
  são agentes causadores da febre hemorrágica, o vírus Nipa da encefalite, o
  microorganismo causador da doença dos legionários e a cepa de Escherichia
  coli, responsável por uma diarréia sanguinolenta e alterações renais. Vários
  casos já apareceram nos noticiários rotineiros da mídia como prováveis infecções
  zoonóticas ainda sem explicações científicas convincentes.
  Embora várias doenças sejam transmitidas entre a mesma espécie (espécieespecífica, ou seja, aquelas enfermidades que podem ocorrer em uma única
  espécie animal), outras tantas podem se propagar entre diferentes espécies. São
  consideradas zoonoses, as doenças de animais que passam ao ser humano, ou
  seja, a passagem de agentes infecciosos entre os animais, domésticos ou selvagens,
  e o homem. Algumas zoonoses são bem conhecidas, como a praga, a doença de
  28
  
  Lime, a raiva, a influenza, várias verminoses e doenças parasitárias de cães,
  gatos e outros. Em 2001 foram catalogadas 1.415 agentes patogênicos para o
  ser humano, 62% destes tinham origem nas zoonoses.
  Especialistas acreditam que há risco de novas viroses animais contaminarem
  o ser humano. Trinta e cinco doenças zoonóticas já foram descritas nos últimos
  25 anos. Dezenas de doenças graves, transmitidas por animais, serão descobertas
  nos próximos 50 anos. A maioria delas será detectada na América Central e do
  Sul, África e Ásia.
  A passagem de micróbios dos animais para o ser humano é conhecida
  desde os tempos remotos. Há milhares de anos, quando os primeiros pequenos
  aglomerados humanos se formaram e os animais começaram a ser domesticados,
  iniciaram-se as permutas de germes entre os animais e o homem. Há dois mil
  anos o ser humano começou a viver em grandes cidades e esta situação piorou.
  
  É importante saber mais sobre a interface existente entre o homem e animais
  e como e por que certos microorganismos ultrapassam as barreiras das diferentes
  espécies animais e passam ao ser humano. Certas zoonoses causam doenças
  devastadoras. Um exemplo marcante de zoonose é o próprio vírus HIV, que
  está causando a pior pandemia desde a peste no século XIV. Originado de
  macacos selvagens, passou ao ser humano em poucas décadas, causando a Aids.
  Em contrapartida, acredita-se que o coronavírus responsável pela Síndrome
  Respiratória Aguda Grave (Sars) contaminou ao homem através de gatos
  selvagens asiáticos. Recentemente, uma nova gripe asiática, possivelmente,
  transmitida por aves, causou várias mortes no Vietnã e quase se transformou
  em uma pandemia.
  Doenças como a Sars, HIV e a gripe asiática, provavelmente tornaram-se
  infecções zoonóticas por uma razão básica do processo evolutivo dos organismos.
  Na realidade, todos que pensam ecologicamente não ficaram surpresos com o
  aparecimento dessas doenças. Estas viroses estão tentando se evoluir. Por
  exemplo, os cientistas acreditam que as pandemias mortais de influenza tiveram
  início na Ásia e foram transmitidas por animais. Possivelmente a cepa virulenta
  do vírus se desenvolveu onde porcos e aves são criados juntos, em locais próximos
  a fazendas. Os suínos foram infectados pelo vírus de pato, e este vírus, ao
  recontaminar os porcos, infectou os seres humanos, criando epidemias desastrosas
  para o planeta.
  Um dos grandes problemas das epidemias humanas é que um vírus que
  circula entre animais, sofrendo uma mutação, pode tornar-se um agente agressivo
  29
  
  às pessoas. Como isto pode ocorrer? É um risco sério? Por exemplo, uma cepa
  de influenza A tem circulado pelo mundo há dezenas de anos. Este
  microorganismo normalmente se propaga somente entre as aves, causando, por
  vezes, uma patologia menos grave e, em outras vezes, uma doença grave, levando
  a uma grande incidência de mortalidade entre estes animais.
  O vírus é essencialmente um parasita que penetra numa célula e utiliza a
  sua maquinaria metabólica e reprodutiva para se dividir (replicar). Para
  sobreviver com sucesso, este organismo deve se adaptar à célula infectada. Muitos
  vírus não sofrem mutações facilmente. O vírus H5Nl da influenza aviária,
  como o HIV, notoriamente é uma exceção. O microorganismo
  da influenza
  possui um alto índice de mutação, o que significa que é muito flexível e pode se
  adaptar a novos ambientes. Este vírus pode sofrer mutação de duas maneiras:
  uma de mudanças mais lentas, com reflexo pequeno na saúde pública, pois o
  indivíduo contaminado tem tempo para desenvolver resistência produzindo
  anticorpos. E a outra, de transformações genéticas rápidas, que podem originar
  novas epidemias.
  A maior transformação genética ocorre quando um tipo de vírus animal
  permuta genes com um vírus relacionado. Desta maneira, o novo vírus pode
  ganhar características que não tinha antes, tornando-se competente e mais
  virulento ou contagioso ao homem. Este é o caso do H5Nl que pode fundirse com um vírus comum da gripe humana, talvez em alguém que tenha influenza,
  ou com um vírus de um animal, como o porco, o qual pode estar contaminado
  pelo vírus da gripe humana e aviária. Assim, um novo vírus letal e contagioso
  pode surgir. Dados recentes demonstraram que este vírus coletado em 2002 é
  muito mais infeccioso para frangos e camundongos do que o vírus isolado em
  1997. Isto pode indicar pequenas mudanças genéticas no H5Nl. No entanto, o
  vírus H5Nl possui quatro obstáculos genéticos e ambientais que dificultam a
  sua contaminação na população humana. O primeiro é que a replicação viral
  em células humanas não é muito eficiente. Ou seja, somente uma pequena
  concentração do vírus pode ser espalhada pela tosse ou espirro. O segundo
  obstáculo é que o vírus aviário é incapaz de infectar eficientemente
  células
  humanas. Aparentemente, o receptor celular de certos tipos de células humanas
  não é muito adequado ao vírus. A terceira dificuldade é que o vírus aviário é
  encontrado no tubo digestivo das aves, onde a temperatura é em torno de 37 ºC.
  No trato respiratório humano a temperatura é de cerca de 33-34 ºC. Esta
  diferença de temperatura pode prejudicar a replicação virótica. O último
  
  30
  
  obstáculo é que as viroses aviárias estão bem adaptadas e escapam do sistema
  imune das aves. Entretanto, não conseguem fugir do sistema de defesa humano.
  Aparentemente, o vírus H7N3, que ataca maciçamente os frangos, não entrou
  ainda em contato com nenhum material genético humano. Esse vírus não é
  normalmente letal, mas alguma coisa acontece com ele, que passa a ser altamente
  patogênico. O H7N3 é diferente da cepa H5 que matou várias pessoas bem
  como milhares de frangos na Ásia. O H e N representam diferentes proteínas.
  Existem 15 variedades de H e 9 de N. As proteínas se combinam de diferentes
  modos para fazer as viroses específicas, algumas mais mortais que outras.
  Recentemente foram revelados detalhes de como o vírus da gripe espanhola,
  originada de uma gripe aviária, se transformou na epidemia mais destrutiva da
  história. Devido ao fato de o vírus manter as características básicas de seu
  precursor aviário, ele pode escapar do sistema imune, causando uma alta
  disseminação entre indivíduos e uma mortalidade extraordinária. Baseando-se
  em amostras isoladas de vítimas preservadas e enterradas em regiões cobertas
  permanentemente
  de gelo no Alaska, os cientistas reconstruíram partes do
  genoma do vírus extinto. Regiões do genoma reconstruído foram usadas para
  produção de proteínas
  do vírus, principalmente
  uma glicoproteína
  (hemaglutinina) de membrana conhecida com HA.
  Esta molécula tem um papel crucial nos primeiros estágios da infecção
  virótica, em que o vírus se adere nas células humanas e sofre o primeiro ataque
  pelo sistema imune. O HA do vírus da gripe de 1918 é similar aos vírus de
  origem aviária. Isto explica a razão desta pandemia ter sido tão letal. A proteína
  HA pode ser reconstruída em forma tridimensional após sua cristalização e
  após a determinação da estrutura ter sido estudada em raios-X. Esta molécula
  foi comparada com a do vírus da gripe aviária atual, cepa A (H5Nl) e foi
  demonstrado que elas não são semelhantes e se aderem em células humanas de
  modos diferentes.
  Baseando-se nos dados da epidemia de 1997 em Hong Kong, estas variações
  explicaram porque o H5Nl se espalha pelos seres humanos de modo limitado,
  em contraste com o vírus de 1918 que tem a habilidade de ser propagado
  rapidamente. O vírus H5Nl necessitaria de mais mutações para transformar
  em infectante e contaminar de pessoa a pessoa. Em parte, a grande mortalidade
  de 1918 foi devida a complicações das infecções secundárias causada por
  bactérias. Hoje, estas seriam tratadas com antibióticos, de modo que uma
  epidemia similar àquela seria mais difícil.
  
  31
  
  Os pesquisadores acreditam que a evolução dos microorganismos seja a razão
  de doenças animais passarem aos seres humanos, sendo este processo de ocorrência
  mais freqüente no futuro. Recentes trabalhos científicos têm demonstrado que as
  migrações de aves, de significado nostálgico às pessoas, pode ser a causa principal
  da transmissão de vírus. Não temos a capacidade de evitar as catástrofes naturais
  nem as epidemias. Qyanto mais mudar a ecologia humana, mais estaremos criando
  oportunidades para os micróbios e doenças evoluírem e se espalharem pelo planeta.
  A vigilância sanitária humana e animal deve estar sempre em estado de alerta.
  Pela sua natureza, a saúde pública é multidisciplinar, devido à utilização de
  vários determinantes sociais e econômicos, bem como por ter um enorme
  espectro de ações de promoção e prevenção da saúde. Assim, causou-nos surpresa
  a mídia ficar interessada na Sars somente dois anos após começar a surgir
  conseqüências da epidemia que ocorreu de 2002 a 2003. Em 2003, ocorreram
  8.098 casos de Sars, em 29, países causando 774 mortes. Os sistemas de saúde
  desses países, que deviam estar preparados para enfrentar doenças emergentes e
  reemergentes, cometeram equívocos primários ao enfrentarem a epidemia. Por
  exemplo, através do contato com pacientes infectados com Sars, as autoridades
  de Toronto identificaram 23.103 pessoas que ficaram em quarentena, ou seja,
  cerca de 1% da população da cidade. Em Taiwan 211.045, indivíduos suspeitos
  de terem contato com pessoas doentes foram isolados entre 10-14 dias.
  Felizmente, somente 133 destas pessoas foram contaminadas.
  Situações
  semelhantes foram observadas em outros países onde a Sars ocorreu. Esta foi a
  principal lição desta epidemia. Os países devem organizar seus sistemas de
  saúde para enfrentar epidemias imprevistas ou novas que, de alguma maneira,
  possam colocar a população em risco.
  
  Em novembro de 2004, a Organização Mundial da Saúde (OMS) divulgou
  que, após quase um ano tentando controlar, na Ásia, a gripe aviária, esta é
  candidata a causar, nos próximos anos, uma pandemia, com possibilidade de
  provocar cerca de três milhões de casos fatais. O vírus responsável pela doença
  não somente é resistente, mas também extremamente versátil. O vírus da gripe
  das aves, H5Nl, que causou mais de 30 óbitos humanos na Tailândia e Vietnã
  além de milhares de mortes de frangos em toda a Ásia, em 2004, é certamente
  o agente patogênico mais provável para causar a próxima pandemia.
  Historicamente, as pandemias de influenza aparecem a cada 20 a 30 anos,
  32
  
  quando ocorrem mudanças no vírus, e a população tem pouca ou nenhuma
  imunidade para este agente com novo perfil genético.
  A OMS acredita que o vírus aviário possa combinar-se ao vírus da gripe
  humana, criando uma nova forma que pode se espalhar rapidamente pelo planeta,
  estimando cerca de dois a sete milhões de mortes e bilhões de pessoas
  contaminadas.
  A vacina para proteger os seres humanos deste vírus deverá estar sendo
  produzida em 2007, após extensos testes clínicos. Pesquisadores tailandeses
  isolaram o vírus de cinco casos humanos e enviaram amostras para o Centro de
  Controle de Doenças nos Estados Unidos. Tais amostras virais estão sendo
  usadas para desenvolver vacinas contra a doença. A primeira vacina será testada
  no início de 2005, e os pesquisadores acreditam que em três anos será
  desenvolvida uma vacina eficiente e segura para proteger a população.
  
  c;eV\,ôv1.iüe,ci,
  Proteôv¾Le,ci
  e sciúde
  O relatório do Foro Global para Pesquisa em Saúde nos mostra que a maior
  parte dos recursos financeiros liberados vai para pesquisa de doenças, como a
  influenza, hepatite, doenças cardiovasculares, diabete, entre outras que afetam
  problemas globais, principalmente do Primeiro Mundo. Por outro lado, ainda
  são insuficientes os recursos para pesquisa contra malária, Chagas, Aids,
  tuberculose,
  esquistossomose,
  leishmaniose, filariose, das quais várias
  predominam ou são problemas exclusivos dos países em desenvolvimento ou
  menos desenvolvidos. Por isto, estas doenças são consideradas doenças
  negligenciadas. Entre 1975 e 1999, de aproximadamente 1.200 medicamentos
  novos existentes no mercado, somente 13 eram para tratar doenças tropicais.
  A OMS reuniu-se em Genebra no mês de maio de 2004, em sessão plenária
  com todos os 192 países associados. Uma das decisões tomadas pela assembléia
  foi de como o setor saúde se beneficiará pela enorme revolução ocorrida na
  genômica e proteômica, células-tronco e transplantes. As investigações foram
  facilitadas com a divulgação da seqüência do genoma humano bem como de
  muitos agentes patogênicos (incluindo a malária, cólera, doenças diarréicas,
  tuberculose, Aids e hanseníase) e de agentes vetores de doenças (como o
  mosquito Anofeles e o verme Esquistossomo).
  O genoma é a seqüência completa do DNA de um organismo. Possuindo
  um tamanho variável dependendo do organismo considerado, representa a
  33
  
  unidade de hereditariedade. O menor genoma conhecido é o das bactérias que
  contém cerca de 600 mil pares de bases, enquanto o genoma humano e de
  camundongo possuem aproximadamente 2,9 bilhões. Entre os objetivos do
  PGH estava a identificação de aproximadamente 30 mil genes e as seqüências
  dos pares de base, além de tornar os dados acessíveis gratuitamente para pesquisas.
  O PGH é uma extraordinária fonte de informação sobre o desenvolvimento
  científico da bioquímica, fisiologia e evolução das espécies existentes no planeta.
  O DNA carrega os códigos para síntese das proteínas. Entretanto, até 1960,
  ainda era totalmente desconhecido, assim como as informações contidas no
  DNA eram utilizadas para produzir as proteínas. Sidney Brenner e François
  Jacob, quando trabalharam na Califórnia, identificaram o RNA mensageiro
  (RNAm), molécula que transportava as informações contidas no código genético
  do DNA ao ribossomo, local da síntese de proteínas. O RNAm é produzido no
  núcleo celular de maneira complementar ao gene contido no DNA e serve
  como molde para a síntese de proteínas ao ligar-se aos ribossomos, nos quais,
  através um processo complexo, o código é então traduzido na seqüência de
  aminoácidos que forma uma proteína particular.
  O proteoma representa o conjunto das proteínas que compõe um organismo
  vivo. Este tema de investigação pretende catalogar e caracterizar as proteínas
  derivadas do código genético, comparar as variações dos níveis de expressão
  em diferentes condições, estudar suas interações e identificar suas funções na
  célula. A natureza e a estrutura das proteínas contribuem para a dificuldade da
  proteômica, fazendo com que ela seja um desafio maior do que da genômica.
  Por exemplo, as proteínas têm 20 moléculas (aminoácidos) como componentes
  básicos, enquanto o DNA é composto de somente quatro substâncias
  (nucleotídeos).
  Além disso, a estrutura da proteína pode se modificar. Uma simples proteína
  pode ser expressa e se estruturar de maneira diferente dependendo do local de
  síntese em um organismo ou de seu estágio de desenvolvimento. Trabalhar
  com proteínas é muito mais difícil do que com ácidos nucléicos. As proteínas
  não podem ser amplificadas e são mais raras de serem encontradas. De mais a
  mais, as proteínas freqüentemente desnaturam durante os experimentos, o que
  leva a pequenas ou grandes mudanças estruturais em nível terciário e quaternário.
  A genômica e a proteômica causaram modificações dramáticas na química
  dos ácidos nucléicos e das proteínas e no uso de vários sistemas biológicos.
  A implementação de processos eficientes para culturas de células, regeneração
  
  34
  
  de tecidos e fertilização in vitro de animais pode ser realizada devido à
  disponibilidade de protocolos estabelecidos para utilização das ferramentas
  moleculares (enzimas de restrição, sistemas vetores de DNA, elementos
  transposomais, promotores, marcadores genéticos, genes clonados etc) pela
  inserção precisa e rápida de genes úteis em plantas, animais e microorganismos.
  Calcula-se que o ser humano, entre proteínas funcionais (enzimas,
  hormônios, etc) e estruturais (componentes de membranas, organelas, etc),
  possua de quatro a seis vezes mais proteínas do que o número de genes. A teoria
  de que um gene codifica uma proteína, como se ensinava na universidade, já
  saiu dos livros modernos de bioquímica.
  O PGH passou quase despercebido pelos laboratórios brasileiros, mas o país
  acabou investindo bastante em rede genômica de microorganismos e parasitas
  e, mais recentemente, na rede para investigação da proteômica. A comunidade
  científica brasileira pôde assim participar ativamente na produção e na
  interpretação dos dados de genomas e proteomas de diferentes organismos.
  As informações contidas nas seqüências de DNA, no entanto, não revelam suas
  funções celulares. A transformação dessas seqüências em informações úteis é
  uma tarefa científica enorme.
  A maioria dos medicamentos desenvolvidos tem como alvo a ação funcional
  e/ou estrutural das proteínas. Estima-se que qualquer proteína codificada por
  um único gene possa ter inúmeros tipos de variações, que podem ser produzidas
  de diferentes maneiras: erros resultantes de mutação genética e modificações
  pós-transcrição e pós-tradução, por exemplo. As vias metabólicas nas quais
  moléculas de RNAs e proteínas agem e interagem podem elucidar as bases
  genéticas das doenças humanas e seus tratamentos. As oportunidades e desafios
  na utilização dessas informações fornecem novos conhecimentos que podem
  ser convertidos em inovações significantes em termos comerciais.
  Cada vez mais aparecem evidências de que a compreensão da genômica e
  proteômica dos microorganismos e seus vetores facilita a prevenção e o
  tratamento da doença. Um desses casos foi a divulgação do genoma de três
  organismos envolvidos em uma enfermidade: o parasita, o mosquito e o ser
  humano. Este é o caso da malária em que o plasmódio possui cerca de 5 .300
  genes distribuídos em 24 milhões de pares de base química do DNA; o
  mosquito, aproximadamente 14.000 genes em 278 milhões de pares de base.
  Talvez, a melhor maneira de olhar uma doença é considerarmos os fatores
  ambientais e genéticos. Enquanto o debate continua, muitas empresas estão
  35
  
  investigando a relação entre gene e doença. Numa perspectiva genética, as
  doenças são causadas quando um gene que devia estar inativo torna-se ativo, ou
  vice-versa. De qualquer maneira, não resta dúvida de que vários aspectos da
  saúde ou da doença humana são definidos pelo DNA. Conhecendo a seqüência
  genética do hospedeiro e do microorganismo causador da patologia, será possível
  estudar os vários genes envolvidos, as proteínas codificadas por estes genes e
  como estas moléculas atuam numa patologia. Este enfoque explicará os
  mecanismos das doenças, de como os microorganismos patogênicos driblam o
  sistema imune e afetam as funções básicas de nosso organismo. Tais informações
  poderão gerar diagnósticos mais sensíveis e específicos, medicamentos com
  menores reações colaterais e novas vacinas. Os testes genéticos serão usados
  para diagnosticar, dar informações do prognóstico, evolução ou estimar o risco
  de uma doença futura em indivíduos saudáveis ou em suas proles. Por exemplo,
  mutações no gene PIK3CA são encontradas em diversos tipos de câncer. Este
  gene e outros de sua família fornecem as instruções genéticas para a síntese de
  enzimas chamadas de lipídeo-quinases, que modificam moléculas de gorduras.
  Estes dados abrem oportunidades para o desenvolvimento de terapias específicas
  que podem ser úteis para tratamento de câncer com mutação neste gene.
  Um outro exemplo é a esperança de cura para a diabete tipo 1. Normalmente,
  esta doença ocorre devido a uma combinação entre o ambiente e fatores genéticos.
  No entanto, pessoas que não possuem o gene Sumo-4, que regula o sistema
  imunológico, também possuem diabete tipo 1 por destruição das células
  produtoras de insulina no pâncreas. Foi demonstrado, por outro lado, que célulastronco humanas ativam certos genes que têm uma função importante no pâncreas.
  Os genes da insulina e glucagon normalmente ativados nas ilhotas pancreáticas
  também foram ativados em células-tronco. O próximo passo será recriar nas
  células-tronco as condições que produzem insulina e glucagon em resposta ao
  nível de glicose no sangue.
  O conhecimento sobre os genes envolvidos em uma doença e a via metabólica
  ou o local de ação de um medicamento leva à descoberta de centenas de novas
  possibilidades
  de alvos para uma droga. Utilizando-se
  desta estratégia,
  medicamentos também têm sido testados em vários tipos de câncer, lúpus,
  hepatite C, deficiência de hormônio do crescimento, úlceras venosas crônicas,
  imunodeficiências, doenças cardiovasculares e osteoporoses, entre outras.
  Além dos exemplos anteriores, pelo uso da genômica e proteômica, podese produzir insulina humana em animais para tratamento da diabete, ativador
  de plasminogênio para dissolver coágulos sangüíneos, fator VIII utilizado nos
  36
  
  hemofílicos para formação do coágulo, ou estreptoquinase e uroquinase na
  dissolução do mesmo, fatores de crescimento. Estas tecnologias também são
  utilizadas para controle da poluição ambiental pelo tratamento de lixos e
  poluidores, como o petróleo, DDT, dioxina, PCBs e outros químicos que
  envenenam a natureza com microorganismos (bactéria e fungo) engenheirados.
  As investigações sistemáticas e compreensivas da genômica e proteômica
  de diferentes microrganismos, animais e vegetais levarão a novos enfoques para
  entender a biologia nos próximos anos. No Brasil já existe uma massa crítica
  altamente especializada em ciências biológicas e nas tecnologias da informática
  aplicada à biologia. É preciso estimular a interação de grupos que trabalham
  em genômica e proteômica com os que estão criando ferramentas para acelerar
  o desenvolvimento de novas drogas. No entanto, ainda há vários senões quanto
  ao uso da genômica e proteômica na área de saúde. Nos anos recentes, o
  desenvolvimento
  da medicina parece depender quase que exclusivamente da
  genômica médica. A idéia de produzir novos medicamentos utilizando o
  conhecimento da genética das pessoas para identificar prematuramente doenças
  de alto risco para intervir no início ou mesmo antes de a doença aparecer é
  uma promessa. Esta seria a medicina do futuro, a qual identificaria indivíduos
  cujo genes aumentariam a susceptibilidade a certas doenças.
  Apesar de esta promessa ser amplamente divulgada é ainda precipitado assumir
  que a genômica médica se tornará rapidamente uma realidade. O conhecimento
  sobre genes e doenças ainda é muito pequeno para predizer o risco de um paciente
  desenvolver ou não uma doença. Durante algumas décadas, a pesquisa médica
  identificou 1.500 doenças (chamadas mendelianas), nas quais uma mutação em
  um único gene prediz o risco de uma pessoa desenvolver a doença.
  No entanto, a maioria das doenças é dependente de mais de um gene, ou
  seja, é poligênica, e isto complica em muito a utilização da genômica na área
  médica. É verdade que pessoas portadoras dos genes BRCAl e BRCA2 têm
  riscos de desenvolver câncer de mama, e aquelas com o gene FAP podem ter
  câncer colo-retal. Mas estes representam somente a minoria dos casos de câncer.
  O nosso mercado farmacêutico, estimado em mais de US$12 bilhões/ano, é
  um grande competidor no mercado mundial. Uma das áreas importantes para o
  processo de inovação de fármacos é a bioinformática (a integração da biologia,
  ciência da computação e tecnologia da informação). Os avanços significativos
  dependem da área de aplicação e integração com bases de dados, simulação,
  
  37
  
  modelagem molecular, desenho de novas drogas, entre outras. A bioinformática
  é fundamental para o desenvolvimento das indústrias de medicamentos e vacinas
  por diminuir significativamente o custo da inovação de um produto.
  A rede brasileira de laboratórios vinculados à genômica e proteômica está
  distribuída por todo o país. O mercado mundial com vistas ao desenvolvimento
  de novos medicamentos pelo uso da bioinformática é de USS 25 bilhões, crescendo
  a uma base de 15% ao ano. Em um planeta onde se patenteia tudo, apesar do
  custo proibitivo da descoberta e desenvolvimento de um novo medicamento, uma
  droga nova no mercado rende muito mais. A genômica e a proteômica são bases
  da fundação de uma nova pesquisa biomédica voltada à indústria farmacêutica. O
  Brasil, possuindo a maior diversidade biológica do planeta e uma comunidade
  científica competente, pode realmente fazer a diferença nesta nova era se houver
  estímulo e cooperação público/privado fértil e eficiente.
  
  NotCc~íls
  sobre o fuvv...o
  Em um estudo conduzido pela doutora Jacqueline Vink da Holanda e
  publicado no Pharmacogenomicsjournal, foi sugerido que o grau de dependência
  à nicotina e, até mesmo, o número de cigarros que é fumado por dia por uma
  pessoa, são influenciados geneticamente. Utilizando-se de gêmeos não idênticos,
  os pesquisadores encontraram quatro marcadores genéticos que parecem estar
  associados ao vício do fumo. Eles se localizavam nos cromossomos 3, 6, 10 e
  14, sugerindo que pelo menos quatro genes estão envolvidos neste processo. O
  resultado obtido especialmente no cromossomo 6 revelou que o marcador
  genético identificava um conjunto de genes de um tipo conhecido como alfa
  glutationa S-transferase. Estes genes carregam as instruções para síntese de
  enzimas que desintoxicam vários agentes químicos tóxicos, incluindo alguns
  conhecidos como causadores de câncer. Tais genes são mais ativos nos pulmões
  e no intestino. Pessoas com deficiência nestes genes demoram a metabolizar a
  nicotina, aumentando o prazer causado pela droga. É possível, com base neste
  artigo, que se possa classificar as pessoas que fumam socialmente e aqueles que
  são viciados fisicamente em nicotina.
  Em minha opinião, esses resultados devem ser interpretados com muito
  cuidado, como em todo artigo que relaciona os genes a comportamentos,
  pois
  a repetição de tais estudos em populações com valores culturais e morais
  diferentes é sempre de difícil comprovação.
  
  38
  
  A
  
  seq L-<.êV'vC~CI
  deis ProtÚV'vCI.S
  e o ProteCI.SOV¾CI
  
  Há alguns anos atrás, imaginava-se que a seqüência dos genes no genoma
  humano refletia automaticamente, nos produtos funcionais dos genes, a seqüência
  dos aminoácidos nas moléculas de proteínas, e assim poder-se-ia desvendar os
  mecanismos responsáveis pela biologia celular e processos patológicos.
  Entretanto, este cenário nos livros didáticos está se modificando rapidamente.
  Recentemente, foi descrito um processo celular inédito que levanta algumas
  dúvidas sobre o paradigma: a seqüência de uma proteína está baseada na
  seqüência do seu gene. Por exemplo, quando uma enzima é necessária para que
  se processe uma etapa do metabolismo celular, segmentos de uma região
  específica do DNA, chamados éxons, são transcritos em moléculas de RNA.
  Este é traduzido na seqüência dos aminoácidos que forma a estrutura da proteína
  enzimática. Qyando esta enzima não é mais necessária para o metabolismo
  celular, é degradada por um complexo enzimático conhecido com o nome de
  proteasoma. Ou seja, numa definição mais ampla, proteasomas são enzimas,
  encontradas no núcleo e no citoplasma celular, que degradam proteínas que
  têm a vida curta, bem como proteínas anormais e defeituosas obtidas por erros
  de tradução ou transcrição, ou mesmo por deficiência gênica. Conseqüentemente,
  os proteasomas, participando da destruição destas proteínas, influenciam na
  regulação do ciclo celular.
  O que se sabia, anteriormente, era que proteínas com diferenças funcionais
  podiam ser produzidas por pequenas modificações, como a incorporação de
  pequenas moléculas aos aminoácidos, quebra ou falha na seqüência protéica,
  ou omissão de certas regiões do gene alterando a tradução do RNA mensageiro.
  Entretanto, hoje se sabe que a seqüência de uma proteína pode ser modificada
  pelo proteasoma. Esta descoberta leva a um novo processamento da proteína e
  é uma novidade para a função do proteasoma.
  A modificação pós-tradução foi descoberta após a análise de seqüências de
  peptídeos que ativam o sistema imunológico em resposta à presença de células
  cancerígenas. Estes peptídeos antígenos são formados quando os proteasomas
  fragmentam proteínas específicas em peptídeos e os transportam para a superfície
  celular, marcando-a para ser destruída pelas reações imunes.
  A destruição ou modificação das proteínas demonstrou como um processo
  celular realmente importante guarda um equilíbrio complexo entre as formas
  úteis e as que vêm a ser dizimadas. A ubiquitina é uma das moléculas que se
  encarrega de marcar as proteínas que devem ser destruídas. Este processo é
  39
  
  chamado por alguns pesquisadores como o 'beijo da morte', devido ao fato de
  as células 'ubiquinadas' serem imediatamente destruídas no proteasoma.
  O grupo de pesquisadores que estudou este processo encontrou um antígeno
  peptídico, com uma seqüência totalmente diferente da seqüência de seu gene,
  que estimulava o sistema imune a reconhecer e destruir células de melanoma.
  O mecanismo de ação também ficou esclarecido. O proteasoma age sobre uma
  proteína recém-sintetizada quebrando-a em três peptídeos. Posteriormente, estes
  peptídeos são reagrupados de maneira que a proteína antígeno passe a ser
  reconhecida pelo sistema imune após perder parte de sua seqüência original.
  Este processo de modificação pós-tradução é realmente fantástico e pode
  ter implicações no planejamento de vacinas baseadas em peptídeos sintéticos,
  contra a Aids, câncer e outras patologias. Os peptídeos utilizados nas
  vacinações, por exemplo, podem sofrer modificações estruturais pela ação
  dos proteosomas, complicando o monitoramento, nos pacientes, das respostas
  imunológicas a vacinas. Esta descoberta é intrigante
  pela complicação
  adicional na identificação do peptídeo antígeno. Até se saber quando, por
  que e qual é a freqüência deste processo ocorrer, não se pode garantir que o
  genoma humano responda a todas as questões relacionadas às seqüências
  das proteínas sintetizadas pela célula.
  
  James Watson e Francis Crick, os pais da biologia molecular, trabalharam no
  modelo da estrutura de dubla hélice do DNA, na Universidade de Cambridge, e
  divulgaram a descoberta em um modesto artigo de uma página da revista Nature
  Reviews Genetics, em 1953. Basicamente, os dois cientistas descreveram a estmtura
  de dupla hélice e mostraram como os dois segmentos que formam a hélice do
  DNA se separam, cada um servindo de molde para formar a outra metade, quando
  a célula se divide. Pela primeira vez, ficava demonstrado que o DNA podia se
  reproduzir sem mudar sua estmtura.
  Pouco anos depois, Watson mudou-se para Cambridge nos EUA, onde, em
  1956, tornou-se professor da Universidade de Harvard. Com sua entrada,
  concomitantemente chegava também a biologia molecular na Harvard, uma
  disciplina ainda incipiente naquela época. A biologia molecular teve um
  crescimento explosivo e um avanço extraordinário nos últimos 50 anos. Naquele
  tempo ela tinha um enfoque reducionista, fracionando os organismos vivos em
  pequenas estmturas celulares e/ou moleculares.
  
  40
  
  Apesar da revolução biológica iniciada em 1953, os cientistas não acreditavam
  que a biologia molecular fosse suficiente para esclarecer alguns dos processos
  importantes do que conhecemos como vida. O sucesso da revolução reducionista
  estava na idéia de que o processo que acontecia em nível molecular forneceria
  dados para interpretar o mais geral, ou seja, refletiria a atividade celular.
  Cinqüenta anos após a descoberta da estrutura do DNA e o fortalecimento da
  biologia molecular, uma nova visão mais integrada para compreender as células,
  que conhecemos como sistema biológico, está ganhando espaço na ciência.
  A atenção atual está direcionada, por exemplo, na exploração da complexidade
  com que as redes de proteínas celulares interagem entre si e com outras
  moléculas, e não simplesmente na beleza estrutural da dupla hélice.
  O encerramento do PGH, no início de 2004, revelou a seqüência fria e
  cansativa das bases de nucleotídeos A, C, T e C que compõem a longa fita do
  DNA. A maioria dos segmentos contidos nesta estrutura ainda é completamente
  misteriosa e obscura para a ciência. Agora, a tarefa para os pesquisadores é
  estudar como as seqüências dessas bases são agrupadas para constituírem genes
  ativos, e como estes genes são regulados para produzir proteínas e manter um
  organismo vivo. Não há possibilidade de saber o que está ocorrendo em uma
  célula se não se entenderem as interações entre seus componentes. Ou seja,
  somente uma visão ampla e irrestrita dos sistemas biológicos nos mostrará
  como funciona a biologia celular.
  O DNA, que contém as instruções genéticas necessárias para fazer um
  homem ou qualquer outra forma de vida, é uma molécula longa que está muito
  compactada no núcleo da célula. Várias regiões do DNA constantemente são
  desempacotadas e expandidas, como as dobras do fole de um acordeão, em
  resposta às necessidades celulares. O!,iando a molécula do DNA relaxa ou
  expande, proteínas, chamadas fatores de transcrição, têm acesso ao código
  genético para ler as instruções responsáveis pela síntese de RNA mensageiros,
  os quais servem de moldes para síntese de proteínas. Qiando o DNA está
  enovelado e compactado, como o fole de um acordeão fechado, os genes não
  estão acessíveis para as proteínas de transcrição.
  Sabe-se que a célula humana coordena, de maneira extremamente eficiente
  e precisa, a atividade de seus 30.000 genes. Cada uma de nossas células contém
  a molécula de DNA medindo um total de dois metros, enovelada dentro do
  núcleo celular, que possui um diâmetro de somente 1/100 de um milímetro.
  Isto é comparável a empacotar 20K.m de um fio finíssimo de arame dentro de
  uma bola de tênis. Este enovelamento é importante na ativação e inativação dos
  41
  
  genes e decide como a célula se comporta, tornando-se uma célula da pele,
  uma célula hepática ou um neurônio, ou se a célula é saudável ou doente. Sem
  o desenvolvimento de tecnologias sofisticadas seria impossível investigar os
  sistemas biológicos, pois estes envolvem centenas de processos que ocorrem
  simultaneamente na célula.
  Várias técnicas estão sendo utilizadas para analisar o grau de expansão ou
  compactação do DNA. Geralmente estas técnicas se baseiam em chips de RNA.
  Entretanto, somente uma pequena fração de genes induz uma síntese de RNA
  suficiente para ser detectado pelos chips. Recentemente, foi desenvolvida a técnica
  do chips de cromatina, que dá um detalhe maior de quais genes estão propensos
  as ativações ou inibições. Com esta técnica, se comparada aos chips de RNA,
  pode-se conseguir maior informação sobre o número de genes e saber se eles
  estão ou não induzindo a síntese de RNA. Assim, esta técnica pode nos indicar
  não somente se um dado gene do DNA está presente ou não, mas também o
  grau de compactação ou extensão do DNA.
  A compreensão de como o genoma controla as funções celulares não diminuiu
  a importância do enfoque reducionista usado com sucesso por tantos cientistas
  e por tanto tempo. Por exemplo, os pesquisadores estão aprendendo mais sobre
  uma proteína chamada condensina, que tem uma importância vital para
  compactar a molécula de DNA e manter sua integridade estrutural. Assim, a
  longa fita de DNA mantém seus constituintes compactados através de um
  complexo especial de condensina, até o período da divisão celular. Os cientistas
  observaram como o DNA é compactado pelo complexo de proteínas por meio
  de microscópios magnéticos e vídeos. Assim, observou-se, por exemplo, como o
  material genético dos organismos vivos se duplica para criar outras gerações de
  células. A técnica é relativamente simples: moléculas individuais de DNA são
  fixadas, por uma de suas extremidades, a uma lâmina de vidro, e, pelo outro lado,
  a uma superfície magnética. Pequenos magnetos distendem e contraem as
  moléculas. Uma força variável e controlada distende a molécula de DNA,
  possibilitando avaliar as mudanças na compactação, seguida das interações com
  o complexo da condensina.
  Com base neste teste foi revelado que este complexo de condensina, quando
  submetido a forças fracas, compacta o DNA. Ao aumentar as forças magnéticas,
  este processo é revertido, ocorrendo a distensão da estrutura do DNA. Um
  outro método excelente para entender a complexidade das redes biológicas é a
  técnica de microarray para DNA, descoberta na década de 1990, e que permite
  
  42
  
  que os cientistas determinem,
  expressos nas células.
  
  em uma única vez, os níveis relativos dos genes
  
  As células rearranjam dramaticamente seus genomas para permitir que os
  genes sejam expressos. Como mover os móveis em uma casa para arrumar mais
  espaço, a mudança cromossomal extensiva é acompanhada por estruturas móveis
  de empacotamento do DNA. Estas estruturas - conhecidas como nucleossomas
  - são complexos de proteínas presentes em diferentes pontos do genoma. Sabe-se
  agora que o nucleossoma marca território. Os genes para serem expressos de
  modo mais eficiente perdem seus nucleossomas que, entretanto, retornam quando
  os genes são inibidos.
  A focalização de um simples gene não permite perceber os processos que
  estão ocorrendo na célula em um dado momento. É necessário estudar a genômica
  de um organismo, pois ela significa algo mais integrado para compreender o
  que está ocorrendo na célula. A genômica é uma ciência altamente comparativa.
  A tecnologia dos chips pode ajudar no diagnóstico de defeitos genéticos que
  causam doenças. Células obtidas de um tecido canceroso e um tecido saudável
  podem ser comparadas e analisadas, dando idéia do que levou o câncer a se
  desenvolver.
  Esta técnica pode também ajudar no entendimento e tratamento de doenças. Os
  medicamentos podem ter efeitos diferentes em indivíduos que possuem pequenas
  modificações genéticas. Mas, encontrando o tipo de gene de uma pessoa, pode-se
  escolher o medicamento e a dose ser determinada para um máximo da efetividade
  (farmacogenôrnica). Tais avanços, entretanto, necessitam de novos conhecimentos
  de como as proteínas interagem na célula. Nos próximos 15 anos, quando um
  paciente for ao médico, levará o mapa de seu DNA seqüenciado por somente
  algumas centenas de reais.
  
  O prêmio Nobel Francis Crick faleceu nos EUA, no dia 28 de julho de
  2004, aos 88 anos.
  Após 13 anos de trabalho, um novo, e talvez o último, relatório do consórcio
  internacional de laboratórios que decodificaram o genoma humano, publicado
  na Nature Reviews Genetics, de 21 de outubro de 2004, mostra que o ser humano
  possui um genoma menor do que se estimava. O consórcio, ao divulgar a
  seqüência do genoma em 2000, falhou em 147.821 regiões do DNA nos 23
  pares de cromossomos humanos. Isto não significa que a seqüência anunciada
  43
  
  agora seja perfeita. Faltando somente 341 regiões, cerca de 20.000 genes
  humanos foram identificados e 5.000 mais necessitam serem revelados.
  Coincidentemente no mesmo número da revista foi publicado que um peixe
  biologicamente importante possuía também de 20.000 a 25.000 genes. Vamos
  também lembrar que um dos modelos favoritos para pesquisa, o verme C.
  elegans, possui 19.500 genes e a planta mostarda, Arabidopsis, tem cerca de
  27.000 genes. Aparentemente, em comparação com organismos mais simples,
  o ser humano se beneficia mais dos genes que ativam a produção de proteínas
  múltiplas do que dos genes que codificam somente uma proteína. Assim, muito
  da complexidade biológica está baseada na seleção de diferentes combinações
  de proteínas e não em uma simples estrutura seqüencial de aminoácidos.
  Em 11 de novembro de 2004, o jornal eletrônico PLOS Biology divulgou
  um artigo mostrando que regiões não-gênicas do DNA estavam associadas
  com o desenvolvimento dos vertebrados. Neste trabalho, foi demonstrado que
  o genoma humano contém inúmeras regiões do DNA que são regulatórias, o
  que, aliás, está estimado nos métodos computacional e funcional. As análises
  da seqüência comparativa de regiões do genoma de diferentes organismos podem
  identificar similaridades e diferenças no DNA. Em geral, as similaridades na
  seqüência entre organismos divergentes relacionam-se
  com as atividades
  funcionais. Neste artigo, os autores comparam o genoma humano com o de
  peixe, Fugus rubripes, para identificar aproximadamente
  1.400 seqüências
  altamente conservadas em regiões não-codificantes do DNA. Respeitando a
  divergência evolucionária entre as duas espécies, conclui-se que estas seqüências
  são essenciais a todos os vertebrados. Além disso, tais seqüências estão localizadas
  pertos de regiões que agem como reguladoras do desenvolvimento. Algumas
  destas seqüências são mais de 90% idênticas. Apesar disto, não se pode encontrar
  similaridade nos genomas dos invertebrados.
  
  O governo brasileiro definiu o desenvolvimento de fármacos como uma de
  suas prioridades para a ciência e tecnologia. Não resta dúvida de que as
  descobertas de novas drogas e o domínio da tecnologia de produção e inovação
  de medicamentos são pontos importantes para a política de saúde de um país.
  A população deve ter acesso aos novos medicamentos, que estão cada vez mais
  caros e de difícil aquisição. No desenvolvimento de medicamentos, a primeira
  instância de ação deve ser o estímulo à busca de drogas para combater as
  44
  
  grandes endemias e as doenças degenerativas, vasculares e crônicas que afetam
  principalmente a terceira idade. A segunda prioridade refere-se a medicamentos
  de alto valor agregado, como fármacos sofisticados e de última geração e drogas
  cuja ação depende do perfil genético do paciente.
  A inovação de um medicamento é um excelente negócio para a indústria.
  No entanto, o processo de descoberta de um novo fármaco é lento e depende de
  grandes investimentos em pesquisa. As grandes empresas investem de USS 600
  a USS 800 milhões - duas vezes mais que uma década atrás - para colocar um
  novo medicamento na prateleira de uma farmácia. Este é quase o valor utilizado
  pela Nasa para colocar um homem na Lua. Estes valores são decorrentes de
  investimentos, realizados pelas indústrias, de mais de USS 30 bilhões/ano em
  pesquisa e desenvolvimento na busca de um novo produto - cerca de 15 vezes
  mais do que era gasto há 20 anos. Apesar disto, em 2001, foram introduzidos
  24 novos medicamentos - metade do número de 1996. Somente 17 novas drogas
  foram comercializadas em 2003. Este foi o menor número desde 1983. Algumas
  grandes empresas há mais de dez anos não conseguem produzir novos fármacos.
  Normalmente os medicamentos não são efetivos em 100% da população, e
  alguns trabalhos revelam que agem somente em 50/60% dos casos. Nos demais
  casos, os pacientes não respondem ou os remédios provocam sérios efeitos
  colaterais. Muitos medicamentos prescritos pelos médicos não agem nos
  pacientes devido às pequenas diferenças nos perfis genéticos (microgenéticas)
  entre os indivíduos. A recente revelação da seqüência do genoma humano facilitou
  a solução da questão genética e abriu uma nova área comercial para os próximos
  anos, a farmacogenômica, cujo mantra é: fármacos certos, nas doses certas, para
  os pacientes certos. Ou seja, a farmacogenômica epidemiológica passa por várias
  especialidades médicas, da genética a estudos estatísticos de doenças e controle,
  e considera como fatores genéticos influenciam a resposta de uma pessoa a
  uma droga. Isto é visto como um modo de realizar tratamentos mais seguros e
  efetivos para cada pessoa individualmente. Apesar de esta área estar ainda no
  primeiro estágio de desenvolvimento, o seu potencial para melhorar o tratamento
  de pacientes é enorme e, mais importante, a farmacogenômica pode salvar vidas.
  Um belo exemplo foi o experimento realizado com uma droga que reduz os
  níveis de colesterol no sangue. O DNA de 1.536 pessoas foi analisado para a
  verificação de 148 snps (polimorfismo que ocorre em um único nucleotídeo)
  em 10 genes candidatos que agem no metabolismo de lipídios. As variações
  nestes genes foram examinadas pelas mudanças nos níveis de lipídios ocorridas
  
  45
  
  durante 24 semanas de tratamento com a pravastatina. Foi descoberto que
  indivíduos heterozigotos (que carregavam dois alelos diferentes de um gene),
  para uma variação genética no gene HMG-CoA
  redutase (enzima alvo da
  droga), tiveram reduções menores de colesterol quando tratados com
  pravastatina. Este dado é interessante por fornecer uma forte evidência clínica
  para a 'medicina personalizada' e o uso de genômica para certas terapias.
  A maioria dos medicamentos tem ação em proteínas encontradas em diferentes
  compartimentos e estruturas celulares. Por exemplo, o princípio ativo de um
  remédio pode interagir com enzimas - substâncias que catalisam as reações
  bioquímicas - ou com proteínas encontradas nas membranas, que são 30% de
  todas as proteínas do organismo. Laboratórios dispendiosos que utilizam
  cristalografia ou imagens de ressonância nuclear magnética são utilizados para
  conhecer a estrutura tridimensional da proteína-alvo de uma droga. Conhecendo
  a proteína, para descobrir um novo medicamento, é necessário desenhar
  potenciais fármacos adequados à estrutura da molécula-alvo, além de desenvolver
  sistemas para expressar essa proteína, medir a cinética da reação e incorporação,
  conhecer a termodinâmica do processo, a estabilidade do complexo fármacoproteína alvo e os possíveis efeitos indesejáveis dos fármacos. Não é fácil investigar
  um novo medicamento antes de ser testado nos animais e nos seres humanos.
  Recentemente uma nova técnica conhecida como RNA de interferência
  (RNAi) permite a inserção nas células de RNAi para inibir a ação de um gene
  escolhido. O RNAi é um fenômeno que tem evoluído rapidamente com técnica
  poderosa para silenciar a expressão gênica em células eucarióticas. De imediato,
  essa técnica foi vista como poderosa para tratamento de doenças, como o câncer,
  diabetes e outras patologias. Os cientistas descobriram que, na célula, moléculas
  pequenas de RNA se ligam a moléculas maiores responsáveis pela síntese de
  proteínas. Em experimentos com C. elegans, os pesquisadores mostraram que
  as moléculas de RNA sintetizadas no laboratório podiam unir-se a RNAs
  interferindo no componente funcional desta molécula, daí nasceu o nome RNAi.
  Estima-se que 30% de todas as doenças genéticas humanas envolvem erros
  nos RNAs. Assim, inúmeras patologias que se relacionam com defeitos nos
  genes ou mesmo descontroles genéticos poderiam ser silenciadas através o
  RNAi. A diversidade de sua aplicação faz do RNAi uma ferramenta essencial
  para pesquisadores envolvidos na caracterização da função de um determinado
  gene, na análise de uma via importante para ação de um medicamento ou
  mesmo na validação de alvos terapêuticos. O uso desta tecnologia gera inúmeras
  oportunidades e desafios.
  46
  
  Não resta dúvida de que o potencial desta tecnologia no campo da genômica
  funcional e na descoberta de novos medicamentos é promissor. Por exemplo, o
  RNAi pode suprimir genes que causam tumores diminuindo o desenvolvimento
  de câncer. Entretanto, várias barreiras necessitam ser ultrapassadas para utilização
  desta técnica para pesquisa e aplicação clinica.
  As moléculas de RNAi não funcionam em bactérias utilizadas normalmente
  em experimentos. Também elas não podem ser aplicadas sem interferir nas
  células, e os genes não permanecem suprimidos por longo tempo. Para contornar
  esses problemas, pesquisadores estão mudando a composição química das
  moléculas convencionais de RNA usadas no RNAi e combinando a fita simples
  de RNA com a fita simples complementar do DNA para criar pequenas
  moléculas híbridas de RNA-DNA.
  Estes híbridos são mais estáveis que os RNAi, passivamente penetram nas
  células por um mecanismo ainda não conhecido e permanecem intactos no
  interior das células. Assim, as moléculas híbridas de RNA-DNA são mais
  eficientes que os RNAi, seus efeitos demoram 10 vezes mais dos que os gerados
  pelas moléculas convencionais, são mais baratas para serem produzidas e são
  ativas em bactérias e vírus. As moléculas híbridas podem localizar um dano ou
  uma pequena alteração em um gene, entre seis bilhões de nucleotídeos contidos
  em uma única célula, e torná-lo silencioso. É bom lembrar que os genes agem
  no organismo através da expressão de proteínas e enzimas específicas que cada
  gene codifica. O código genético contido na seqüência de DNA é transcrito
  para RNA e finalmente traduzido em polipeptídios - proteínas, enzimas ou
  hormônios peptídicos. Uma doença genética é resultante de uma mudança no(s)
  gene(s), gerando produtos genéticos anormais.
  O gene inibido pelo RNAi não produz a proteína pela supressão de sua
  expressão. Esta estratégia de intervenção não está limitada à inibição de genes
  endógenos - aqueles que ocorrem naturalmente na célula. Ela pode ser também
  usada para silenciar genes estranhos, tais como aqueles de um vírus ou uma
  bactéria invasora, assim protegendo o organismo de uma infecção.
  Em resumo, para utilizar moléculas híbridas de RNA-DNA, deve-se
  inicialmente identificar a seqüência de nucleotídeos no gene-alvo. Então, uma
  pequena seqüência de cerca de 20 nucleotídeos é sintetizada para identificar a
  seqüência genética a ser silenciada. Qyando esta molécula híbrida for inserida
  em uma célula, ela se liga seletivamente no RNAm da seqüência-alvo,
  bloqueando sua capacidade de expressar o produto. A experiência mostra que
  
  47
  
  moléculas lubridas, tendo corno alvos genes que causam câncer, inibiram o
  crescimento rápido das células cancerígenas e não causaram efeito deletério
  nas células normais próximas ao câncer.
  A indústria de biotecnologia, tão criticada por cientistas conservadores,
  movimenta algo em torno de USS 30 bilhões/ano, produzindo mais de 160
  medicamentos e vacinas, e possui cerca de 370 drogas e imunobiológicos em
  vários estádios de testes. A prioridade no desenvolvimento de fármacos depende
  de urna política industrial forte e agressiva e de grandes investimentos em
  pesquisa básica e aplicada e de reconhecer que países que negligenciam a
  produção própria de medicamentos amargam uma perene condição de
  dependência tecnológica. Há que se investir para fazer a diferença.
  
  RNA~:
  
  sobreci c!escobertci
  c!ciV'vOVCl
  téuücci
  
  A descoberta de RNAi foi em 1998 quando os cientistas revelaram que
  pequenas fitas duplas de RNA podiam efetivamente se ligar a genes específicos.
  Logo se imaginou o potencial revolucionário dessa técnica no tratamento de
  inúmeras doenças. A chamada terapia por RNAi é considerada uma das
  descobertas mais importantes nos últimos tempos para a ciência biológica devido
  ao seu poder de silenciar genes indesejáveis relacionados a doenças deixando os
  demais genes intactos. No entanto, se os RNAis forem dissolvidos no sangue,
  por exemplo, eles não conseguem penetrar nas células. Mas esta terapia será
  útil para a medicina se for administrada pelos métodos da medicina convencional.
  Dados publicados na segunda semana de novembro de 2004 pela revista
  Nature Reviews Genetics demonstraram que a técnica de RNAi silenciava o
  gene responsável pela síntese de apolipotroteína B, diminuindo sua concentração
  no sangue aproximadamente em 70% e, conseqüentemente, reduzia a mais da
  metade os níveis de colesterol no sangue de camundongos. O RNAi ligava-se
  a proteínas do sangue, o que aumentava sua estabilidade por 15 vezes.
  A idéia é que a população de moléculas lipofílicas, como a de colesterol,
  agiria como cavalo de Tróia para colocar RNAi no interior das células. Os
  pesquisadores ligaram RNAis a moléculas de colesterol que rapidamente são
  absorvidas pela célula. Ironicamente, a molécula de colesterol carreava um
  RNAi para silenciar um gene responsável pelo alto nível de colesterol no sangue.
  As moléculas de colesterol-RNAi reduziram 37% o nível de colesterol em
  camundongos.
  
  48
  
  Este é mais um passo em direção ao uso clínico de RNAi. A beleza desse
  resultado está em sua simplicidade. No entanto, ainda são necessárias várias
  experiências para monitorar as aplicações diretas e sistêmicas de RNAi em
  doenças, como as cardiovasculares, diabetes, obesidade, hepatite, câncer e outras
  patologias, e para verificar os potenciais efeitos colaterais, quanto tempo o
  efeito da droga persiste sem a necessidade de inoculações adicionais, ou seja,
  revelar a eficiência da terapia por RNAi.
  
  49
  
  2
  
  A genômica comparada envolve o estudo de genomas de diferentes espécies
  e as possíveis alterações biológicas causadas por pequenas modificações quando
  comparadas as estruturas dos genes, o que leva a um melhor entendimento de
  um processo patológico ou mesmo do processo evolutivo.
  
  Alguns pesquisadores acreditam que para compreender a natureza humana
  deve-se entender o comportamento dos primatas. As interações sociais e a
  organização das comunidades dos primatas mais evoluídos, em teoria, podem
  levar às raízes evolucionárias de nossas próprias relações sociais. A partir do
  século XVII até recentemente, nossa familiaridade com o chimpanzé se deve à
  semelhança dos corpos e à ignorância do que representa o DNA.
  Após vários séculos estudando os macacos, ficamos familiarizados com cada
  uma das diferenças entre os primatas. No entanto, a emergência das comparações
  moleculares, nos anos 60, e as tecnologias do DNA, nos anos 80 do século
  passado, revelaram novas maneiras de comparar as espécies. A comparação
  linear de polímeros, como as proteínas, que possuem aminoácidos como
  componentes básicos estruturais, ou os DNAs, compostos de cadeias de
  nucleotídeos, indicaram um enfoque tabular para a evolução.
  Na era da genômica, os cientistas tornaram-se adeptos às seqüências
  genômicas e buscaram nelas explicação para a evolução humana. O segredo de
  como diferimos de nossos 'parentes' evolucionários, os primatas, e de como os
  primatas diferem entre si, pode estar contido em nosso genoma e nos genomas
  dos primatas não-humanos. A comparação de genes dos primatas nos leva à
  compreensão da base genética das vias bioquímicas que distinguem as espécies
  de primatas dos seres humanos.
  
  51
  
  Os mecanismos genômicos e processos mutaciona.is mais importantes para
  o entendimento dos processos evolucionários, estudados nos últimos 25 anos,
  demonstraram ser mais complexos do que se pensava. Os mecanismos básicos
  utilizados para criar novos genes e processos bioquímicos são a duplicação,
  transposição e recombinação ilegítima dos genes, as quais resultam no aumento
  do número de cópias de genes e diferenças qualitativas entre os genomas
  considerados. As duplicações gênicas, bem como suas reduções, que são
  específicas para cada espécie, ou linhagem, podem ser características únicas
  para uma determinada espécie de primata.
  Comparando os genomas de quatro diferentes primatas evoluídos, foram
  identificados genes que representam uma significante maioria das principais
  cópias de genes e que foram modificados em processos que ocorreram nos
  últimos 15 milhões de evolução da espécie humana e de outros primatas. Foram
  encontrados mais de mil genes que sofreram mudanças específicas no número
  de cópias no ser humano, chimpanzé, gorila e orangotango. Destes, a expressão
  de 134 estava aumentada somente nos seres humanos.
  Os primatas mais evoluídos demonstraram mais aumento que diminuição
  dos números de cópias desses genes. Isto é indicativo de uma evolução de
  novas funções e habilidades desses animais. Estes dados foram mais expressivos
  para os seres humanos, incluindo o número de genes envolvidos na estrutura
  e função do cérebro humano, que contribuem para as habilidades cognitivas
  e únicas do homem.
  A distribuição dos genes modificados no genoma não era randômica. Vários
  genes que apresentavam variações no número de cópias estavam localizados
  em aglomerados de genes propensos à instabilidade. Estas regiões têm uma
  história evolucionária dinâmica e são conhecidas por estarem associadas a
  doenças humanas. Isto sugere que tais regiões podem ter sentido duplo: de um
  lado como adaptações dos processos evolucionários,
  de outro, a mesma
  instabilidade levando a doenças genéticas.
  As primeiras comparações realizadas entre os genes de dois primatas, homem
  e chimpanzé (Pan troglodytes), revelaram que há mais diferenças entre esses
  anima.is do que se imaginava. A primeira delas foi a rápida evolução de genes
  ligados à audição, ao olfato e à digestão de proteínas. No entanto, esse
  desenvolvimento não aconteceu no chimpanzé, mas sim no homem. Os dois
  anima.is compartilham quase 99% do material genético. Esperava-se que na
  diferença de e r a de 1% estariam os traços que marcariam a diferença entre o
  
  52
  
  macaco e o ser humano. Foram analisadas 7.645 seqüências de genes de
  chimpanzé que foram comparadas com genes compartilhados com o homem e
  o camundongo. Dos 7.645 genes compartilhados, 1.547 genes humanos e 1.534
  genes de chimpanzé experimentaram transformações relativamente rápidas, que
  provavelmente deram uma vantagem à sobrevivência.
  Este estudo que começou com praticamente os 23.000 genes, caiu para
  7.645, devido à necessidade de assegurar o alinhamento dos genes humano, do
  chimpanzé e do camundongo. Genes também são afetados pela seleção natural
  e pelo meio ambiente. Essas mutações podem ser neutras, negativas ou positivas.
  Nesse último caso, fazem surgir mudanças que facilitam a sobrevivência.
  A distinção é que o olfato, a audição e o catabolismo de aminoácidos
  mostraram um excesso de genes sendo positivamente selecionados. A maneira
  como os genes são regulados e como as proteínas são sintetizadas pelo organismo
  também é importante para definir a diferença entre o chimpanzé e o homem.
  Em algumas análises realizadas, os dois genomas foram também comparados
  com o genoma de camundongo, para tentar encontrar genes que evoluíram
  mais rapidamente no ser humano. Neste sentido, as seguintes perguntas podem
  ser feitas: quais são os genes que nos faz humanos? Ou melhor, quais foram os
  genes obtidos da seleção natural que resultam nas diferenças entre o homem e
  o chimpanzé?
  
  É possível que nos genes - e em sua regulação - se concentrem os seis
  milhões de anos de evolução que separam o homem do chimpanzé. A evolução
  rápida de genes ligados à audição pode estar vinculada ao desenvolvimento da
  linguagem, uma das características que separa o homem dos animais. Os genes
  que causam o catabolismo de proteínas podem ter ajudado quando houve uma
  mudança de dieta na pré-história. Há os que correlacionam a expansão do
  cérebro com o aumento de consumo de carne (proteínas).
  As diferenças nos genes que controlam a produção de receptores nas células
  do olfato podem ser devidas aos chimpanzés usarem mais o olfato no dia a dia
  do que o ser humano. No entanto, a expansão de genes ligados a esse sentido
  ainda é um mistério. Pode estar associada ao comportamento sexual, ou a alguma
  função desconhecida. A evidência de a seleção natural ter favorecido mais o
  humano do que o chimpanzé, no sentido do olfato, é devida à importância
  deste sentido para encontrar o alimento e para o acasalamento.
  Em adição à maior percepção do olfato, diferenças no metabolismo de
  aminoácidos também parecem afetar o chimpanzé e o homem, principalmente
  
  53
  
  em suas habilidades de digerir proteínas. É claro que o ser humano ingeria
  mais proteínas durante mais tempo. Isto deve ter ocorrido há aproximadamente
  dois milhões de anos em consonância com uma grande variação climática.
  Genes relacionados à fertilização, à gestação, ao crescimento dos ossos longos
  e à distribuição de pêlos também apresentaram diferenças.
  Não se pode evitar a tentação de imaginar uma diferença mais complexa: a
  habilidade de falar e compreender a linguagem. Talvez alguns desses genes
  capacitaram o homem a entender como a linguagem funciona, não somente no
  cérebro, mas também na audição. Na realidade há duas pequenas, mas
  importantes, diferenças entre genes individuais. Por exemplo, uma está no gene
  FoxP2, relacionado com a fala e linguagem. A outra diferença envolve os genes
  do olfato que codificam receptores das narinas. Progressivamente o ser humano
  está perdendo uma grande parte desses genes e tornando-se menos acurado em
  detectar o cheiro.
  Este processo começou há cerca de 3 milhões e, possivelmente, continuará
  por outros 1,8 milhões de anos. Assim como a nossa habilidade na linguagem
  melhorou nos últimos 200 mil anos, nosso sentido de olfato está se deteriorando.
  Por outro lado, um ponto que tem intrigado os pesquisadores é porque os
  chimpanzés são imunes a várias doenças humanas, como a malária e a Aids.
  Se, ao investigar as variações dos genes do sistema imune do chimpanzé e do
  homem, certamente se avançará na compreensão dos processos envolvidos na
  patologia dessas doenças, o que poderá nos levar ao desenvolvimento de melhores
  medicamentos?
  Uma outra evidência de mudança na seleção está nos genes que codificam
  uma proteína obscura existente na membrana tectorial do ouvido interno. Uma
  forma inata de surdez é causada por uma mutação neste gene, conhecido com
  alfa-tectorina. Uma anomalia neste gene resulta em audição insuficiente, alguma
  coisa como não distinguir o som emitido por um violinista, como Turíbio
  Santos, de um emitido por um tocador de violão comum.
  Também foi observada sistematicamente a atividade gênica nos cérebros do
  chimpanzé, ser humano, orangotango e macacos, e, quando comparadas,
  verificou-se grandes diferenças. Em uma região particular do cérebro,
  aproximadamente 10% dos genes diferiam entre o homem e o chimpanzé.
  A distinção entre as duas espécies também pode ser devida à importância
  funcional de diferentes níveis de expressão genética cerebral. Este racional
  mostra que a biologia do homem e do chimpanzé não difere devido a um gene
  
  54
  
  em particular.
  o entanto, não impede que várias hipóteses possam ser testadas
  para se entender que somente 1 % da seqüência de DNA é que nos faz diferentes
  de um chimpanzé.
  Todavia, devemos lembrar sempre que a seqüência do DNA é uma entidade
  unidimensional e induz sempre comparações lineares e não espaciais. Os genes
  que regulam a produção do fêmur humano e do chimpanzé podem ser 99%
  idênticos, mas é impossível dizer se os ossos femurais são mais ou menos
  semelhantes entre as duas espécies.
  
  É sempre bom lembrar que duas seqüências de DNA geradas
  randomicamente
  devem ser 25% idênticas, devido ao fato de que o DNA é uma
  seqüência de somente quatro bases. Como todos os organismos multicelulares
  se desenvolveram de um simples ancestral comum, as semelhanças entre seus
  DNAs devem ser maiores do que 25%. Em outras palavras, o ser humano e
  uma mosca têm muito em comum em termos genéticos, apesar de serem
  totalmente diferentes fisicamente. Este é um belo exemplo de uma comparação
  grosseira entre o DNA de duas espécies.
  Assim, este fato aparente da natureza - a similaridade genética entre o
  homem e o macaco - é construído pela nossa cultura. Isto não quer dizer que
  este fato seja falso, e sim que seu significado é menos óbvio do que parece.
  Culturalmente
  procura-se dar sentido a vida, e a ciência fornece informações
  para construção do nosso lugar no planeta. No entanto, como em qualquer
  sociedade, usamos essas informações para explicar nossa existência, que é
  influenciada fortemente pelas nossas idéias não científicas e por ideologias
  da hereditariedade.
  
  ';>
  A pergunta continua: o que faz a diferença entre o homem e o chi mpanze.
  Por que tem sido um mistério para a ciência o fato de o ser humano ser
  semelhante na aparência e no comportamento com o chimpanzé? A revista
  Nature Reviews Genetics, de novembro de 2004, publicou um artigo sobre a
  evolução do cérebro humano sugerindo que o homem e o chimpanzé pensam
  de maneira diferente. Eu, particularmente, acredito nisto. Após uma extensa
  análise dos dois genomas, os pesquisadores demonstraram o porquê de o
  cérebro humano ter evoluído de maneira diferente do cérebro do chimpanzé.
  Como as seqüências dos DNAs entre eles são muito semelhantes, a hipótese
  levantada é a de que as diferenças ocorrem entre os níveis de expressão genética
  
  55
  
  e de como os genes são regulados. Ou seja, o número de genes ou a diferença
  na seqüência de DNA entre os dois animais não são importantes, e sim como
  e quando estes genes são expressos ou desativados.
  Utilizando-se da técnica de microarranjos - microarrays -, os cientistas
  exploraram e compararam o genoma do ser humano e do chimpanzé examinando
  quais genes são expressos ou não ativados em diferentes órgãos. Os dados
  encontrados permitiram concluir que a regulação genética era diferente quase
  que exclusivamente no cérebro, e não em outros órgãos como o fígado e o
  coração. Isto sugere que as diferenças genéticas são específicas para o cérebro
  e associadas como nossa função cognitiva. Além disso, também foi demonstrado
  que os genes eram mais freqüentemente desligados, ou desativados, no cérebro
  humano do que no chimpanzé. Em uma linguagem mais popular, parece que o
  cérebro humano é como um computador de última geração e o do chimpanzé
  é mais parecido com um modelo XT.
  Os genes que regulam o desenvolvimento e função cerebral evoluíram mais
  rapidamente nos seres humanos que nos primatas não-humanos
  e outros
  mamíferos devido ao processo único de seleção natural que ocorreu na linhagem
  dos humanos. Pesquisadores anunciaram na revista Gel!, de 29 de dezembro de
  2004, que o desenvolvimento das habilidades cognitivas dos seres humanos
  não ocorreu devido a mutações acidentais, e sim em decorrência de um grande
  número de mutações favorecendo uma seleção intensa e excepcional destas
  habilidades.
  Os pesquisadores examinaram 214 genes envolvidos no desenvolvimento e
  função cerebral de quatro espécies de primatas: humanos, macacos ( do Velho
  Mundo), rato e camundongo. É bom lembrar que os primatas se separaram
  dos roedores a cerca de 80 milhões de anos, e os humanos dos macacos há 2025 milhões de anos; os ratos divergiram dos camundongos a cerca de 20 a 23
  milhões. Para cada um desses genes cerebrais foram identificadas mudanças
  que alteravam a estrutura da proteína resultante, bem como genes que não
  afetam a seqüência das proteínas. A seleção evolucionária focalizava somente
  os genes que alteravam a estrutura protéica. Trocas em um gene que não muda
  a proteína indicam uma mutação dentro do esperado, da normalidade, ou seja,
  mutações randômicas basais conhecidas como relógio molecular genético.
  A relação entre estes dois tipos de mudanças fornece uma estimativa da pressão
  sobre a seleção natural levando à evolução do gene. Assim, os pesquisadores
  chegaram à conclusão de que os genes relacionados com o cérebro evoluíram
  mais rapidamente nos seres humanos que nos macacos e estes mais que nos
  56
  
  ratos e camundongos. Adicionalmente, a linhagem humana possui uma maior
  mudança nas proteínas que os macacos, entre eles, os chimpanzés. Possivelmente,
  essas mudanças evolutivas rápidas foram as responsáveis pelo desenvolvimento
  da linguagem e inteligência nos seres humanos.
  
  o vioV¼.eV¼.
  e .sel.,(_
  V¼.elvior
  civvügo
  Os mamíferos existentes no planeta, em algum ponto da escala evolutiva,
  tiveram um ancestral comum. A descoberta que os seres humanos são
  geneticamente próximos dos cães e dos camundongos fez as pessoas olharem
  com mais respeito a vida dos animais. Os cães divergiram do ancestral comum
  transformando-se em uma espécie independente há aproximadamente 95milhões
  de anos. Apesar disso, em termos da genética comparativa, esta relação não é tão
  lógica assim. O cão é geneticamente mais similar ao ser humano do que este é do
  camundongo, que divergiu do homem há 87 milhões de anos. Ou seja, nós estamos
  mais próximos dos cães do que dos camundongos e os ratos, quando se compara
  o conteúdo e a estrutura genética dessas quatro espécies de mamíferos.
  Desde o início dos estudos de genética molecular, mais de 150 espécies
  tiveram
  o genoma
  seqüenciado.
  A maioria dessas espécies era de
  microorganismos.
  Somente agora está sendo seqüenciado o genoma de uma
  espécie de convivência tão próxima ao ser humano. A relação ancestral entre o
  ser humano e o cão tem sido caracterizada como um longo experimento de
  genética, pois se iniciou quando o ser humano cruzava diferentes raças de cães
  para conseguir um animal que pudesse segui-lo, desse melhor proteção e que
  fosse ativo caçador.
  Mas a ciência genética canina está apenas em seu começo. O cão, domesticado
  há cerca de 10.000 anos, logo após a exploração agrícola ser estabelecida, teve o
  primeiro rascunho de seu genoma divulgado. Existem mais de 400 linhagens
  distintas de cães, as quais fornecem aos caninos uma enorme variedade de
  diferenças físicas e comportamentais à disposição de exploração genética.
  Dentre essas espécies, um poodle, macho, chamado Shadow, e uma fêmea
  boxer, conhecida pelo nome de Tasha, foram escolhidos para reservar seu lugar
  na história, tornando-se a quarta espécie de mamífero, após o ser humano, rato
  e camundongo,
  a ter o genoma mapeado. Para a crescente comunidade de
  geneticistas de cães, dos criadores aos pesquisadores veterinários, esta revelação
  foi um grande passo, pois, tendo a seqüência genômica, diminuirá o tempo na
  pesquisa por genes do comportamento do animal, por exemplo.
  57
  
  O primeiro rascunho do genoma canino demonstrou que este animal possui
  aproximadamente 2,4 bilhões de pares de base, número ligeiramente inferior
  quando comparado com os2,9 bilhões de bases que estruturam o genoma humano.
  É sempre conveniente lembrar que o cão possui 78 cromossomos (pacotes de
  DNA que se encontram no núcleo de cada célula) e o ser humano 46. Com 85%
  do genoma seqüenciado foram encontrados 650 milhões de pares de bases comuns
  ao cão e ao ser humano. De um total de 24.567 genes humanos já conhecidos,
  18.473 genes são também encontrados no genoma do cão.
  A preservação das seqüências entre os dois genomas não está restrita aos
  genes, mas inclui também uma grande fração dos genomas de função ainda
  desconhecida (DNA lixo). A razão de as seqüências serem altamente
  conservadas em diferentes espécies após milhões de anos de evolução divergente
  é um dos principais desafios atuais para os biologistas. No entanto, uma grande
  diferença, já esperada, foi encontrada: o genoma do cão codifica uma maior
  variedade de proteínas envolvidas no sentido do olfato do que os genes humanos.
  No genoma do cão foram identificados
  974.400 single nuc!eotide
  po!ymorphisms (snps), mudança em um único nucleotídeo. Essas variações
  genéticas de uma só letra são importantes para a compreensão de genes que
  contribuem para as doenças. Curiosamente, o cão possui cerca de 400 doenças
  genéticas, sendo a maioria delas homólogas às doenças existentes no ser humano.
  Não resta dúvida de que o conhecimento do genoma do cão torna a compreensão
  do processo evolutivo mais fascinante, além de entendermos mais as histórias e
  origens de doenças comuns entre as 4.600 espécies de mamíferos existentes.
  O campo da genética de cães tem crescido pelo uso de novas tecnologias
  derivadas do conhecimento do genoma. Várias destas ferramentas moleculares
  têm sido utilizadas para investigar doenças genéticas caninas, entre elas a desordem
  na coagulação do sangue, displasia, cegueira e epilepsia. A idéia dos criadores
  de cães é usar estas tecnologias para ajudar na criação de cães mais saudáveis
  ou com pêlos da cor desejada.
  Os criadores de cães também estão investigando a possibilidade de usar
  marcadores genéticos para melhorar o temperamento do animal. Por exemplo,
  pode-se combinar o genoma de um labrador com um poodle para criar um
  labradoodle, o qual teria a inteligência e pêlos hipoalergênicos de um poodle e a
  relação amigável de um labrador. Ou seja, pela engenharia genética será possível
  desenvolver animais que sejam mais confiáveis e menos violentos e nervosos.
  
  58
  
  Do HoV1AeV1A,
  cio CílV1Av<.l/\,ciol/\,go
  e cioRílto
  Já mostramos que os mamíferos tiveram um ancestral comum em algum
  ponto da escala evolutiva. O ser humano divergiu do camundongo a cerca de 87
  milhões de anos e do rato há 80 milhões. Este período não está muito distante da
  época em que os dinossauros foram extintos, fato este que favoreceu a propagação
  dos animais mamíferos no planeta. Assim, na árvore evolutiva dos mamíferos, o
  ser humano um dia compartilhou a mesma linhagem desses roedores.
  Os ratos não devem ser considerados simplesmente uns camundongos
  maiores. Esses animais diferiram evolutivamente entre si mais do que o homem
  divergiu do macaco. Os dados do genoma do rato e do camundongo confirmaram
  que eles divergiram, entre 12 e 24 milhões de anos, de um ancestral comum,
  para formarem estas duas espécies. Após esta divergência evolutiva, cerca de 50
  rearranjos cromossomais ocorreram em cada uma das linhagens desses roedores.
  Oliando comparadas às seqüências dos genomas do homem, do camundongo
  e do rato, abre-se uma nova maneira de investigar, facilitando o estudo do
  tratamento das doenças, desenvolvimento de novos medicamentos e drogas e
  evolução
  dos animais
  mamíferos.
  A disponibilidade
  para trabalhar
  comparativamente
  com os três genomas nos oferece a habilidade de triangular
  informações e analisar o que é similar ou não, interpretando e resolvendo detalhes
  da biologia humana.
  O ser humano divide 99% de seus genes com o camundongo e possui até
  genes que poderiam desenvolver uma cauda. De fato, somente cerca de 300
  genes são exclusivos para cada uma dessas espécies. Por outro lado, a região
  não-codificante do DNA dessas espécies (DNA lixo), separada evolutivamente
  por dezenas de milhões de anos e milhões de gerações, é altamente e
  estranhamente
  conservada. O significado disto no processo evolutivo ainda
  não está claro. Sabe-se que certos segmentos do DNA lixo participam da reunião
  e organização da estrutura dos genes.
  Entretanto, recentemente, os pesquisadores 'engenheiraram' geneticamente
  células embrionárias e desenvolveram camundongos que apresentavam 2,3
  milhões de bases do DNA (das 2,7 bilhões de pares de bases que formam o
  genoma co camundongo em regiões não-codificantes). Comparando os animais
  alterados geneticamente
  com camundongos normais, os pesquisadores não
  observaram diferenças na viabilidade, desenvolvimento e longevidade. Assim,
  é importante salientar que as modificações genéticas não alteraram a biologia
  do animal. Esses dados necessitam ser mais profündamente analisados.
  59
  
  As principais diferenças entre o homem e o camundongo aparecem em
  áreas dos genomas que governam a imunidade, desintoxicação, olfato e sexo.
  Isto faz sentido se considerarmos onde estes roedores vivem, como eles encontram
  alimentos e o número de filhos que eles podem gerar. Cerca de 40% do genoma
  desses mamíferos vêm do último ancestral comum. Este percentual equivale a
  um bilhão de bases encontradas próximas aos genes e seus sinais _regulatórios.
  Comparando os genomas dessas três espécies, pode-se observar quantas
  seqüências comuns do DNA são compartilhadas pelo camundongo, rato e ser
  humano. Por exemplo, camundongos e ratos possuem a mesma distância
  evolutiva, se comparados o cromossomo X entre o rato e ser humano e o ser
  humano com camundongo.
  Documentos históricos revelam que os ratos vêm sendo usados como animais.
  modelo de laboratório desde 1828. Somente 100 anos depois os camundongos
  ficaram em moda, provavelmente, por serem menores e mais fáceis de serem
  criados. Por razões técnicas, o camundongo tornou-se o animal experimental
  dominante para os estudos genéticos, principalmente aqueles que envolvem
  retiradas ou inserção de genes.Já foram desenvolvidos camundongos com sistema
  imune similar ao do humano, o que torna possível estudar doenças que desenvolvem
  os seres humanos. Este é um modelo que fornece uma nova ferramenta para
  investigar agentes patogênicos que especificamente atacam o sistema imune
  humano, bem como para testar potenciais intervenções terapêuticas.
  Como animal de laboratório, o rato tem vantagens sobre o camundongo.
  Ele é mais esperto, ágil, serve como um melhor modelo rotineiro na pesquisa
  biomédica para determinar a toxicidade de fármacos em desenvolvimento, antes
  de serem testados nos seres humanos. Também são usados para estudos de
  câncer, diabete e doenças cardiovasculares
  (hipertensão),
  desordens
  psiquiátricas, regeneração neural, cirurgia, transplantes e doenças auto-imunes.
  Os rearranjos cromossomais, bem como outros tipos de mudanças no
  genoma, são menores nos primatas do que nos roedores, indicando que as
  transformações evolucionárias ocorreram mais rapidamente nestes animais.
  O rato possui 21 pares de cromossomos, o camundongo 20 e o homem 23
  pares. Entretanto, uma análise comparativa entre os cromossomos dos três
  últimos mamíferos revelou que cerca de 280 regiões contêm seqüências similares,
  chamadas blocos sintênicos, distribuídas por todo cromossomo.
  O genoma do rato possui aproximadamente 2,75 bilhões de pares de base,
  sendo assim menor do que o do ser humano, o qual tem cerca de 2,9 bilhões e,
  
  60
  
  um pouco maior do que o genoma do camundongo, que possui 2,6 bilhões de
  pares de bases. Entretanto, o genoma do rato contém aproximadamente o mesmo
  número de genes que o ser humano e o camundongo, ou seja, entre 25 a 30 mil
  genes. Quase todos os genes humanos associados com doenças são
  compartilhados com o genoma do rato e do camundongo. Uma análise mais
  refinada revelou que alguns aspectos da evolução do genoma do rato parecem
  estar acelerados quando comparados com o do camundongo.
  Devido a uma expansão rara e rápida de algumas famílias de genes
  selecionados, os ratos apresentaram genes não encontrados em camundongos,
  incluindo genes envolvidos na imunidade, produção de feromônios, degradação
  de proteínas e detecção e neutralização de substâncias tóxicas. Por exemplo,
  certas regiões do genoma do rato evoluíram mais rapidamente dando a esse
  animal um sentido de olfato maior, para uso na detecção de perigo, marcação
  de território e escolha de casais. Os ratos possuem cerca de 2.070 genes
  codificantes de receptores de cheiro, o que significa um terço a mais do que os
  camundongos. As mutações que desenvolveram esta diversidade ocorreram
  provavelmente randomicamente, mas deram algumas vantagens aos ratos que
  podem viver em uma variedade do pior habitat existente em todo o planeta.
  Recentemente,
  pesquisadores estão trabalhando com animais luôridos,
  conhecidos como quimeras - da criatura grega mítica com cabeça de leão,
  corpo de ovelha e cauda de serpente. Estes animais estão permitindo que os
  cientistas vejam, pela primeira vez, como uma célula humana nascente e órgãos
  maduros interagem - não em uma placa de vidro, mas dentro do organismo de
  um animal vivo. Talvez, um dos mais ambiciosos projetos utilizando-se de
  quimera veio da Universidade de Stanford. Irving Weissman tentou desenvolver
  o primeiro camundongo com um sistema imune próximo ao do humano.
  Posteriormente, sua equipe injetou células-tronco neurais humanas em fetos de
  camundongos, desenvolvendo animais com 1% do cérebro humano. Dissecando
  camundongos em diferentes dias após este procedimento, os pesquisadores viram
  como as células nervosas se moviam, multiplicavam e faziam conexões com
  células do camundongo. Agora, este grupo pretende adicionar células-tronco
  que possuem defeitos causadores da doença de Parkinson e investigar se esta
  doença aparece nas primeiras etapas do desenvolvimento humano, além de
  desenhar novos medicamentos e testá-los em animais quimeras, de modo não
  possível em pacientes.
  Isto faz lembrar a história da "Ilha do dr. Moreau", escrita em 1986 por H.
  G. Wells, na qual o referido doutor desenvolve criaturas que são parte animal
  61
  
  e parte humana. Agora isto não é mais uma ficção, as quimeras são criações
  reais de cientistas reais, procurando esclarecer a complexidade da biologia.
  
  A gciLLtrvVlll
  verl'¾elvillc!ClCvi~trvCl
  Um consórcio internacional publicou na revista Nature Reviews Genetics, de
  9 de dezembro de 2004, a seqüência do genoma da galinha vermelha selvagem
  chinesa (red jungle Jowl, Gallus gallus). Esta ave foi obtida de uma criação
  desenvolvida em UC Davis pelo geneticista Hans Ablanalp, professor emérito
  de ciência aviária, nos primeiros anos da década de 1950. Assim como o lobo
  é ancestral do cão, o Gallus é considerado ancestral das demais espécies de
  galinhas. Este animal foi a primeira ave, o primeiro animal de valor agrícola
  comercial e o primeiro descendente do dinossauro a ter seu genoma seqüenciado.
  O seu genoma contém 39 pares de cromossomos, com um DNA contendo de
  20.000 a 23.000 genes. Apesar do tamanho do genoma ser 2/3 menor do que
  o do humano, 60% dos genes codificaram proteínas existentes no genoma
  humano. A diferença na amostra total de DNA reflete uma redução substancial
  do genoma referente a duplicações gênicas, bem como a poucos pseudogenes
  no genoma da galinha. Este animal parece ser a única espécie de vertebrado,
  cujo genoma tenha sido seqüenciado, que perdeu mais genes do que ganhou no
  processo evolucionário.
  De fato, a análise comparativa entre dois DNAs revelou que o ser humano
  possui genes relacionados com os genes da galinha produtores de proteínas da
  casca do ovo. Obviamente, estes genes têm um papel da formação de ossos dos
  humanos. Foi com certa surpresa que os pesquisadores verificaram que as galinhas
  possuem mais genes relacionados com a sensação do odor do que era esperado.
  Isto sugere que estes animais detectam o cheiro de uma forma mais elaborada
  do que se acreditava. Por outro lado, estas aves possuem menor número de
  genes relacionados ao paladar do que as pessoas. Finalmente,
  não foi
  surpreendente que as galinhas não apresentaram nenhuma versão dos genes
  humanos relacionados à produção de leite, saliva e dentes.
  Como todas as aves, as galinhas são descendentes dos dinossauros no meio
  do período Mesozóico. Aparentemente, o ser humano e a galinha dividiram
  um ancestral comum há 310 milhões de anos - mesmo antes de os dinossauros
  emergirem - comparados com os 80-87 milhões de anos desde que os humanos
  e os roedores se separaram na árvore evolucionária.
  
  62
  
  Os primeiros pássaros apareceram 150 milhões de anos depois. As galinhas
  foram domesticadas na Ásia a cerca de 8.000 anos. A criação intensiva de
  galinhas iniciou-se na metade do século passado, levando ao desenvolvimento de
  linhagens altamente especializadas, as quais produzem mais carne e ovos que
  os animais antigos. Hoje bilhões de galinhas são criadas por ano. O melhoramento de galinhas representa um dos mais extraordinários exemplos de evolução
  dirigida.
  Os segredos do genoma de galinha podem levar à produção de superaves
  que produzirão mais ovos e mais carne e serão mais resistentes a doenças. Este
  DNA poderá esclarecer muitas dúvidas sobre doenças, corno a gripe aviária
  que causou urna epidemia grave no sudeste da Ásia. A Organização Mundial
  da Saúde (OMS) acredita que a gripe aviária se espalhará pelo planeta, podendo
  transformar-se em um agente perigoso que poderia matar milhares de pessoas.
  Com o conhecimento do genoma tomar-se-á possível determinar as variações
  genéticas entre as aves e conhecer as linhagens que transmitem mais o vírus da
  gripe e aquelas que são mais susceptíveis a ele, e possivelmente qual a parte do
  genoma é responsável por este fato. Se nas pesquisas forem encontradas linhagens
  de maior risco, poder-se-á recomendar a não criação desses animais. Finalmente,
  o genoma desse animal servirá como um modelo para 9.600 espécies de aves
  conhecidas com o DNA não seqüenciado.
  
  63
  
  3
  
  A genômica
  funcional descarta o enfoque reducionista - estudar
  individualmente os genes e seus produtos - e focaliza holisticamente a compreensão biológica da expressão genética, pela definição compreensiva e estudos
  simultâneos de todos os genes nos estados fisiológicos e patológicos. A análise
  global da função do gene melhorou nossa habilidade de descobrir novos genes
  envolvidos em funções biológicas específicas, mesmo que dados não mensuráveis
  estejam presentes na investigação. A genômica funcional procura refinar a
  compreensão comple.·-::adas patologias ao definir novos alvos terapêuticos e
  marcadores moleculares para diagnósticos, e é fundamental porque envolve
  métodos que facilitam a compreensão da multiplicidade das funções dos genes
  no complexo sistema biológico.
  
  o B.cüédeis MoLfouLcis
  Semanalmente a imprensa divulga descobertas de novos medicamentos para
  o tratamento
  de doenças humanas, como câncer, moléstias nervosas ou
  degenerativas, e até mesmo infecções resistentes a antibióticos. Inúmeros avanços
  na área médica foram divulgados após os dados do genoma humano estarem
  disponíveis. Um dia, são descobertos os genes da asma ou do câncer de pele.
  No outro, vem à tona a ameaça dos alimentos transgênicos ou dos clones
  humanos. Faz parte dos protocolos científicos em todos os continentes saber
  onde os genes estão, o que fazem e quais os modos de controlá-los ou alterar
  sua atividade.
  O ser humano já está aprendendo a modificar seus genes e outros aspectos
  de seu sistema biológico. Ou seja, está modificando a si próprio. Até
  recentemente, as pesquisas de moléculas potencialmente aptas a servirem como
  fármacos no futuro ainda eram realizadas nos laboratórios de maneira clássica.
  Uma vez que a estrutura de um novo princípio ativo era identificada - o que
  65
  
  geralmente ocorria pelo estudo da química das plantas -, os químicos
  determinavam sua rota de síntese, produziam análogos estruturais, estudavam
  como a substância atuava em animais de laboratórios e, numa segunda etapa,
  verificavam sua atividade êm nível molecular.
  Nesse processo clássico de triagem de substâncias para o desenvolvimento
  de um medicamento novo, a cada 10 mil compostos analisados 100 mostravamse promissores, 10 chegavam a ser testados em seres humanos e um 1 era
  eventualmente colocado no mercado como medicamento.
  Tudo mudou! A genômica funcional tem sido um sucesso para a identificação
  de novos alvos terapêuticos. A possibilidade de identificação de mais dez mil
  antígenos-alvo, no genoma humano, abre oportunidades inéditas para a descoberta
  de novos fármacos e moléculas terapêuticas. Adicionalmente a genômica funcional
  possibilita também demarcar geneticamente os pacientes e estimar suas respostas
  a determinados medicamentos. Isto permite redução nos custos dos tratamentos,
  aumenta sua segurança e eficácia e reduz a toxicidade da droga.
  O desenvolvimento da química combinatória, o aperfeiçoamento de bancos
  de dados com dezenas de milhares de estruturas químicas e os testes moleculares
  realizados em laboratórios totalmente 'robotizados' e computadorizados têm
  acelerado a descoberta de novos fármacos. Nesses laboratórios, milhares de
  compostos poderão ser analisados em poucos meses, com modelos de detecção
  em receptores protéicos envolvidos em doenças específicas, sem a utilização de
  animais. Com esta tecnologia, um químico poderá desenvolver 100 compostos
  novos por ano, a um custo reduzidíssimo.
  Espera-se muito mais inovação tecnológica na área dos medicamentos.
  Recentemente, foram desenvolvidos métodos que geram, em tempo real, um
  verdadeiro videoclipe sobre efeitos de uma droga. Por exemplo, foram filmadas
  moléculas enzimáticas em pleno processo de catálise. A resolução desta
  tecnologia é enorme. Nos clipes animados os cientistas foram capazes de observar
  os movimentos de átomos individuais nas moléculas atuantes. O próximo passo
  será capturar, em imagens, passo a passo, a ação de uma droga - reação que na
  maioria das vezes ocorre em uma fração do segundo - ligando-se a um receptor
  responsável por uma patologia. Esta tecnologia congela, literalmente, o processo
  do medicamento em cada fase de sua ação. A parte mais difícil nesta etapa é
  correlacionar o tempo correto para observar cada fase da atividade do fármaco.
  Pelo desenvolvimento da seqüência animada do efeito do medicamento sobre
  moléculas específicas, os pesquisadores acreditam que estão detectando uma
  66
  
  intricada dança da vida, em nível molecular. Este método representa mais que o
  desenvolvimento de uma técnica sensível para flagrar o bailado dos átomos, ele
  transforma o paradigma da formulação de um medicamento. Com esta técnica,
  identificam-se, com precisão, quais regiões da molécula são ativas e, para
  melhoria do efeito da droga, quais os radicais moleculares poderão ser alterados.
  Ou seja, utilizando-se este método, pode-se desenhar novas drogas para agir
  em locais específicos ou em configurações críticas, aperfeiçoando a eficiência
  de um fármaco. Esta tecnologia, aliada à química combinatória e a laboratórios
  'robotizados', poderá desenvolver substâncias que inibirão etapas cruciais do
  balé das moléculas, diminuindo os indesejáveis efeitos colaterais que, em alguns
  casos, podem ser debilitantes e fatais, quase sempre anulando a possibilidade
  de novas terapias.
  Também estão sendo desenvolvidas técnicas que revelam os genes em ação.
  Utilizando embriões de galinha e corantes fluorescentes de diferentes cores,
  pesquisadores demonstraram que é possível observar a atividade simultânea de
  três genes e visualizar, com mais detalhes, como os embriões se desenvolvem.
  Qyando dois ou três genes são ativados no tecido, ou na célula, as cores
  fluorescentes se combinam para formar uma nova cor. Genes marcados em
  vermelho e verde formam uma imagem amarela. Se os genes forem marcados
  com vermelho e azul formam a cor púrpura. Combinando genes marcados
  com azul e verde aparece a cor turquesa. 01iando os três genes marcados em
  vermelho, verde e azul são ativados, produzem uma imagem branca. O método
  associa e expande três tecnologias existentes para detectar genes:
  1) Hibridização in situ, uma técnica para detectar material genético (DNA
  e RNA) em uma única célula·
  )
  
  2) Imunoquímica,
  ligar aos genes;
  
  na qual anticorpos detectam antígenos que podem se
  
  3) Sinal de amplificação da tiramida, na qual se amplificam corantes
  fluorescentes que podem ser vistos quando iluminam os genes.
  A técnica do uso de corantes fluorescentes permite a combinação de imagens
  do embrião em duas dimensões, num computador, para desenvolver uma imagem
  tridimensional que pode ser manipulada para examinar, por exemplo, a relação
  entre o desenvolvimento dos tecidos e órgãos. Este conhecimento possibilitará
  investigar medicamentos que agem em nível genético com muito mais eficiência.
  Espera-se que nos próximos dez anos, com a simulação em computadores do
  movimento das moléculas, das novas variações moleculares, dos análogos
  67
  
  estruturais, e a revelação dos genes em ação, um químico possa desenvolver
  milhares de novos fármacos que podem agir em pontos específicos do
  metabolismo ou diretamente nos genes.
  
  A medicina teria caminhado além das maravilhas observadas se os avanços
  biológicos dramáticos, que ocorreram nas últimas duas décadas, tivessem atendido
  as esperanças originais criadas nas cabeças dos cientistas. As doenças poderiam
  ser curadas pela inserção de novos genes ou células modificadas nos pacientes.
  Por exemplo, a seqüência dos genes poderia ser utilizada para desenvolver novas
  drogas. Entretanto, a medicina baseada em genes é, sem dúvida, um alvo no
  horizonte, mas a distância para alcançá-lo ainda é grande. A indústria acredita
  que é difícil desenvolver novas drogas antes da compreensão total dos processos
  biológicos envolvidos na doença. Mas a medicina é complexa e, infelizmente,
  compreendemos somente uma pequena parte da biologia humana.
  Nesta área, a ciência caminha lentamente. Sete anos após o nascimento da
  ovelha Dolly, e um ano após a sua morte, ainda não existe uma tecnologia
  consistente e confiável para clonar animais, com garantia de serem saudáveis.
  Mesmo na investigação das células-tronco, os estudos estão complicados. Injetar
  tais células nos seres humanos pode ser perigoso. Mesmo se no laboratório o
  experimento funcionasse não se sabe se seria uma boa idéia usar as célulastronco para tornar um produto viável,
  Mas mesmo com estes questionamentos, continua o desenvolvimento de
  novas drogas. Senão vejamos: a indústria farmacêutica tem procurado uma
  estratégia inovadora para produzir novos kits para detecção de doenças e novas
  drogas. O primeiro ponto importan e foi a conclusão de que, para entender
  uma doença, é necessário conhecer genética e biologia molecular. Ou seja,
  fazer uma correlação entre as patologias e os genes envolvidos. Uma nova
  aplicação da técnica de microarranjos, onde milhares de genes são colocados
  numa simples lâmina, está sendo desenvolvida para comparar os perfis genéticos
  de diferentes tecidos ou órgãos e revelar quais genes estão ativos ou são
  responsáveis por uma determinada doença.
  A herança genética é randômica porque é impossível prever, precisamente,
  quais genes, entre os 50% de origem materna e os 50% de origem paterna, são
  provenientes do pai ou da mãe. Por causa disto, é extremamente raro, mas
  
  68
  
  teoricamente possível, que irmãos não tenham coincidências e similaridades
  genéticas. Uma das heranças paternas transmitidas geneticamente aos filhos é a
  diabetes. Esta doença é grave e pode levar a ataques cardíacos, derrames e
  deficiências de circulação, podendo ainda causar alterações da visão, provocando
  a cegueira. São também comuns, nas diabetes, complicações renais e nervosas.
  Os cientistas têm estudado inúmeras seqüências genômicas para investigar
  os elementos que controlam a atividade do genoma. Entretanto, devido a
  estas constituírem somente um pouco mais que uma lista estática de substâncias
  químicas, como se fosse uma lista de peças para construção de um avião 747,
  a atenção tem sido voltada para a questão de como os organismos vivos
  controlam a atividade genética. A chave para esta compreensão, ou seja, de
  como o genoma é controlado são os reguladores genéticos, também conhecidos
  como fatores de transcrição.
  Estas pequenas moléculas se ligam intermitentemente em regiões do DNA,
  próximas a um gene em particular, e então ativam a fünção gênica. Elas também
  podem iníluenciar a quantidade de proteínas que o gene produzirá via RNAm.
  O problema é que somente poucos dê·ss·esreguladores têm sido identificados nos
  organismos, pois são difíceis de serem localizados. Os genes reguladoresse ajustam
  a um pequeno pedaço da fita de DNA, fazem sua fünção, e então desaparecem.
  Devido ao tamanho do genoma, a localização de um gene regulador com as
  técnicas convencionais de laboratório é praticamente impossível.
  Um novo método de varredura do genoma humano para detectar a relação
  doença e genética identificou mutações associadas com a diabetes tipo 2. Esta
  técnica analisa a relação entre os genes e a doença, focalizando os genes
  reguladores e os fatores de transcrição. Estes são proteínas que se ligam em
  áreas específicas do genoma e coordenam as ações de certos genes. Para descobrir
  como um fator de transcrição específico contribui para uma certa doença, é
  necessário localizar no genoma cada região onde o fator atua, identificar os
  genes deste segmento do DNA e entender como mutações nestes genes, ou
  defeitos neste processo, podem causar a doença.
  Foram detectados vários fatores de transcrição localizados em tecidos
  pancreáticos e hepáticos, órgãos associados a diabetes do tipo 2. Este estudo
  mostrou que um fator de transcrição, chamado HNF4, controla cerca de 50%
  dos genes necessários para o desenvolvimento do fígado e do pâncreas. Isto
  sugere que, sem este fator, os órgãos não funcionam normalmente. O fator
  HNF4 possui várias mutações que predispõem uma pessoa a diabetes do tipo 2.
  
  69
  
  Uma pequena mudança na função do fator HNF4 pode afetar a saúde do pâncreas.
  Assim, em poucos anos, poderá ser possível desenvolver medicamentos que
  previnam a diabetes em indivíduos de risco e realizar diagnóstico e prognóstico
  para saber a probabilidade de uma pessoa vir a ter esta doença.
  Compreender como os processos biológicos são regulados é um enfoque
  recente para investigar as doenças. Por exemplo, a compreensão do mecanismo
  de controle genético da divisão celular é importante para a pesquisa de doenças
  como o câncer, onde as células se dividem de modo descontrolado. Ao mesmo
  tempo, oferece novas possibilidades e estratégias para terapia.
  Qyando a célula está funcionando normalmente, ela reconhece os sinais
  químicos que induzem os processos metabólicos. Ao interpretá-los corretamente
  e traduzir códigos (instruções genéticas) contidos em seu DNA, centenas de
  proteínas são produzidas, as quais levam o organismo a funcionar normalmente.
  Em algumas doenças, a célula perde a capacidade ou torna não específica a
  habilidade de reconhecer estes sinais, o que leva a uma instrução genética
  aberrante e à produção descontrolada de proteínas.
  Os cientistas desenvolveram o menor computador jamais imaginado, feito
  de DNA, que pode ser utilizado, automaticamente, no diagnóstico e tratamento
  doenças. Este aparelho, que está sendo testado em laboratório, é tão pequeno
  que um trilhão deles caberia em uma gota de água, podendo ainda demorar
  décadas para vir a ser usado na prática. Mas nos faz prever um futuro onde as
  tecnologias operam dentro do organismo, detectando e tratando de doenças,
  mesmo antes de elas apresentarem sintomas. Este computador, uma solução de
  DNA e enzimas, está programado para detectar RNAs que poderiam estar
  presentes em genes particulares, associados a doenças, se estiverem ativos. Por
  exemplo, o computador detecta que dois determinados genes estavam ativos e
  dois outros inativos, e, assim, faz o diagnóstico de câncer de próstata.
  Os testes genéticos podem determinar a susceptibilidade de um indivíduo
  para câncer, doença cardíaca, diabetes, mal de Alzheimer e fibrose cística, entre
  outras doenças. A esta lista, quase que diariamente, outras patologias são
  acrescidas. Mas esta promessa está temperada pelo risco de que a herança
  genética seja usada contra o próprio indivíduo. As pessoas compreendem que
  os testes genéticos podem identificar predisposições para uma variedade de
  doenças. Algumas acreditam demais no poder preventivo desta tecnologia. De
  fato, somente uns poucos testes podem prever se um indivíduo desenvolverá ou
  não determinada doença. No entanto, ainda há um sério debate ético sobre o
  '.ISO desta tecnologia e a legitimação da informação genética em vários países.
  70
  
  o seV\,sor"ls~oLógLco
  O ataque cardíaco, também conhecido como infarto do miocárdio,
  normalmente ocorre quando é reduzido ou severamente bloqueado o suprimento
  de sangue que irriga o coração e as células do músculo cardíaco não conseguem
  oxigênio suficiente para suas demandas metabólicas. Estas células morrem se
  não são supridas com oxigênio. Um novo tipo de terapia gênica, que responde
  especificamente ao músculo cardíaco com baixo teor de oxigênio, pode proteger
  contra lesões decorrentes de um infarto.
  Esta terapia está baseada em um sensor biológico que ativa os genes protetores
  quando os sinais de deficiência de oxigênio sugerem um ataque cardíaco. Estes
  genes são desativados quando o fluxo sanguíneo restabelecer níveis adequados de
  oxigênio no coração. Em camundongos com ataques cardíacos, este sensor, regulado
  pelo teor tecidual de oxigênio, protege contra lesões as células do miocárdio.
  Nestes experimentos, a terapia gênica, para limitar as lesões iniciais e prevenir
  novos problemas no órgão, foi realizada após o primeiro ataque cardíaco. Este
  novo conceito de terapia pode ser um tratamento alternativo à utilização de
  cents ou cirurgias de pontes de safena. Não é raro que o indivíduo que sofre um
  ataque cardíaco tenha outro ataque subseqüente.
  Freqüentemente, a diminuição do fluxo sanguíneo do músculo do coração,
  conhecida como isquemia, não causa dor ou outro sintoma marcante. Esta
  isquemia silenciosa ou assintomática pode levar a um segundo ou terceiro ataque
  cardíaco sem sintomatologia. Efeitos repetidos da isquemia no miocárdio
  provocam lesões cumulativas no coração que podem culminar em um ataque
  cardíaco fatal. Desse modo, o que o paciente necessita é uma terapia gênica
  estratégica capaz de agir nas células cardíacas, ativando ou desativando genes
  específicos. Ou seja, as proteínas terapêuticas serão produzidas somente quando
  e onde forem necessárias.
  Um dos aspectos mais importantes deste enfoque está na habilidade de
  vincular diretamente genes potencialmente terapêuticos a um estímulo patológico
  associado a uma isquemia no miocárdio. Esta linha de pesquisa deságua em
  um modo de desenvolver terapias inteligentes para o coração, levando o
  tratamento precoce e rápido a uma variedade enorme de doenças cardíacas.
  A terapia gênica é uma técnica que envolve a inserção de genes em um
  vetor, normalmente um plasmídio, para corrigir genes anormais ou defeituosos.
  Os pesquisadores desenvolveram uma molécula, batizada como vetor vigilante,
  que é um detector sensível dos níveis de oxigênio e pode aumentar ou diminuir
  71
  
  a expressão de genes da oxigenase heme-protetora 1 (H0-1). Este plasmídio
  foi inoculado diretamente nos músculos cardíacos de camundongos, uma hora
  após os animais sofrerem ataques cardíacos. Dez dias após, os camundongos
  que receberam os sensores biológicos que regulavam a terapia gênica
  apresentaram menos lesões nas células cardíacas e melhores recuperações da
  função bombeadora do coração quando comparados a camundongos injetados
  com salina. Os genes protetores H01 agiram evitando mortes das células da
  musculatura cardíaca e limitando a área tecidual da lesão.
  Recentemente, um 'nanobiosensor' foi desenvolvido para estudar o ambiente
  intracelular. Este dispositivo é uma sonda de fibra ótica de 40 nanômetros de
  diâmetro, suficientemente fino para ser inserido no interior de uma célula.
  O aparelho é imobilizado em uma molécula biorreceptora, como um anticorpo,
  DNA, RNA ou enzima, que pode aderir na molécula-alvo, no interior da célula.
  O biosensor pode ter inúmeras aplicações. A habilidade de trabalhar em
  células vivas abre novas oportunidades de investigação básica para entendimento
  de processos celulares, por exemplo, como compostos tóxicos e microorganismos
  patogênicos modificam o sistema biológico celular. Também pode auxiliar no
  desenvolvimento de novos medicamentos com mais segurança, proteção e
  compreensão de sua ação no interior da célula.
  
  Após o dia 12 de fevereiro de 2001, quando o mundo tomou conhecimento
  que a seqüência do genoma humano tinha sido desvendada, uma revolução
  silenciosa começou a ocorrer no campo da genética. Esta nova maneira de
  olhar os genes refletiu mudanças hercúleas na área médica. Vários aspectos da
  clínica médica e dos serviços de saúde serão modificados com o desenvolvimento
  da biotecnologia baseada na genômica e na proteômica.
  A prática da saúde pública será beneficiada pelo desenvolvimento
  de
  diagnósticos mais precisos para um número mais variado de enfermidades,
  bem como pelos novos fármacos para controle de doenças. Detectaram-se mais
  de 30 mil genes e sabe-se que 0,1% da seqüência do genoma humano responde
  pelas diferenças entre os indivíduos. Estas diferenças poderão determinar se
  uma pessoa está predisposta a uma doença específica e o que poderá ser feito
  para preveni-la, ou até mesmo prever reações secundárias quando for usado um
  medicamento específico.
  
  72
  
  Este conhecimento levará a mais do que uma revolução na área médica,
  pois também terá conseqüências
  na economia, na política, nas técnicas·
  reprodutivas,
  nas novas drogas, nos medicamentos imunobiológicos e na
  qualidade e expectativa de vida do cidadão. É muito provável que novos
  medicamentos
  desenvolvidos com base na genômica e proteômica sejam
  utilizados para o tratamento de doenças hoje tidas como de difícil terapia.
  Hoje, as empresas biotecnológicas produzem cerca de 140 medicamentos e
  vacinas. Com o uso da tecnologia da genômica outros 350 produtos destas
  indústrias estarão chegando ao mercado ainda neste ano.
  Dentre as tecnologias atuais para produção de vacinas, destacamos a vacina
  viva viral (e bacteriana) atenuada, que mimetiza a infecção natural e induz
  repostas humoral e celular, e a vacina de vírus (e bactéria) inativado, que
  revolucionou o controle de doenças infecciosas no século XX e, certamente,
  será uma tecnologia importante neste novo século. Vacinas baseadas em proteínas,
  peptídeos, polissacarídeos e até vacinas de DNA estão sendo desenvolvidas.
  As prováveis novas vacinas imunizarão contra citomegavírus, Aids, doenças
  meningocócicas, Alzheimer, abuso de drogas, HPV, peste, certos tipos de câncer,
  Escherichia coli, doença de Lime, hepatites, Clamídia, Helicobacter, tuberculose,
  febre amarela, dengue, malária, resfriado comum, influenza, entre outras doenças.
  Novas formas de aplicação de medicamentos estão sendo testadas. Em breve,
  ao usar sabonetes, pastas de dente, cosméticos, aerossóis e alimentos, uma pessoa
  poderá estar tomando sua dose diária de medicamentos ou de vacinas. Em
  breve, será descartada a necessidade de refrigeração para preservar vacinas.
  Numa projeção mais ousada, a terapia do futuro poderá reconstruir lesões,
  tecidos doentes, deficiências fisiológicas, estimulando o organismo a reconstruir
  a si próprio. Plantas serão transformadas geneticamente para expressar princípios
  ativos específicos. Por exemplo, vegetais transgênicos já produzem vacinas contra
  tétano, difteria, hepatite B e cólera. Ovelhas já produzem leite com anticorpos
  e proteínas humanas que combatem doenças, principalmente associadas a
  deficiências na coagulação sangüínea. Insetos transgênicos poderão tornar-se
  vacinadores naturais, verdadeiras seringas voadoras, pois em suas salivas estarão
  presentes antígenos contra inúmeras doenças.
  Um dos próximos passos será o domínio tecnológico que dará um novo
  enfoque para a área dos imunobiológicos - a vacinologia reversa. Utilizando o
  conhecimento disponível, estão sendo desvendadas seqüências de genes de
  microorganismos patogênicos para desenvolverem moléculas que são candidatas
  
  73
  
  potenciais a novas vacinas. Um belo exemplo da utilização desta tecnologia
  está no rápido seqüenciamento do genoma do vírus causador da síndrome
  respiratória aguda (Sars) e na velocidade que esta informação genômica forneceu
  moléculas para desenvolvimento da vacina contra esta doença.
  O desenvolvimento
  convencional das vacinas leva em conta que os
  microorganismos são cultivados no laboratório, para obtenção de proteínas ou
  outras moléculas que estimulem o sistema imunológico a produzir anticorpos.
  É um trabalho longo e demorado, mesmo sem ainda levar em conta que alguns
  agentes patogênicos não se desenvolvem em culturas. Para acelerar este processo,
  os pesquisadores já estão se preparando para o domínio da genômica-reversa.
  Mas, o que vem a ser esta tecnologia? Sabe-se que as vacinas apresentam, ao
  sistema imunológico do indivíduo, moléculas que informam que o organismo
  precisa se defender contra a invasão real de um agente infeccioso.
  Recentemente, foram divulgados os estudos de genomas de 150 bactérias e
  1.600 vírus que estão sendo seqüenciados e disponibilizados para a comunidade
  científica. Nos bancos de dados desses genomas pode-se encontrar genes de
  proteínas interessantes, que são expressas na superfície destes microorganismos.
  Estes genes podem ser inseridos em bactérias, por exemplo, na Escherichia coli.
  Estas bactérias transgênicas, além de suas proteínas, produzirão as moléculas
  baseadas nas instruções genéticas dos genes inseridos. Após serem isoladas, as
  proteínas escolhidas poderão ser testadas em animais. Esta é a vacinologia reversa, que pode realizar em poucos meses testes que, pela metodologia
  convencional, poderiam demorar mais de 30 anos.
  Um outro belo exemplo é o da vacina contra a varíola. Recentemente, os
  pesquisadores produziram a vacina usando apenas quatro genes do vírus vaccinia
  (responsável pela varíola bovina), o mesmo vírus usado na produção da vacina
  licenciada contra a varíola humana. Normalmente, esta vacina contém o vírus
  amortecido, o que leva a um potencial enorme de indução de sérios efeitos
  colaterais, às vezes levando a mortes.
  Esta vacina é suspeita de causar inflamação cardíaca e, no passado, podia
  causar a morte de duas a cada 1 milhão de pessoas vacinadas. Indivíduos com
  imunodeficiência estão sempre em risco quando vacinados contra varíola. No
  entanto, a vacina de DNA não causou efeitos adversos. Como os vírus são
  muito parecidos geneticamente, é possível encontrar uns poucos genes que
  protegerão os seres humanos, bem como os animais, contra estes três tipos de
  viroses: varíola humana, bovina e de macaco.
  
  74
  
  Nesta investigação, os primatas foram divididos em quatro grupos, o
  primeiro contendo macacos inoculados com a vacina antivaríola clássica. Um
  outro grupo, com macacos injetados com a vacina de DNA contra a varíola,
  contendo apenas um único gene, chamado LlR. Um terceiro continha macacos
  inoculados com urna vacina de DNA contra o Hanta vírus. E um último, o
  grupo-teste, consistindo de macacos tratados com a vacina produzida com quatro
  genes. A técnica da vacina de DNA envolve imunização com plasrnídios, o que
  codifica um ou mais genes do vírus. Qyando o plasrnídio é introduzido em
  uma célula, o gene clonado é expresso e as proteínas codificadas são apresentadas
  ao sistema imune que inicia a produção de anticorpos protetores contra o vírus.
  O resultado deste experimento demonstrou que, após urna injeção letal do
  vírus da varíola de macacos, os animais vacinados com a vacina clássica não
  apresentaram sinais clínicos da doença e, conseqüentemente, não morreram.
  Entretanto,
  os primatas vacinados contra Hanta vírus morreram 7 a 14 dias
  após o desafio, como conseqüência da inoculação do vírus.
  Os animais que foram inoculados com a vacina de DNA LlR tornaram-se
  portadores da doença, mas recuperaram-se, sugerindo que este gene conferiu
  alguma proteção. Os Rhesus imunizados com a vacina de DNA 4-genes não
  foram somente protegidos contra a letalidade do vírus, mas também não
  apresentaram a doença em sua forma mais severa.
  Nos últimos 25 anos, a varíola foi erradicada corno uma doença natural
  humana. Assim, as licenças de futuras moléculas que se candidatam a vacinas
  são obtidas somente quando se utilizam os primatas não-humanos para testes.
  Entretanto, com a ameaça do bioterrorisrno, a produção da vacina molecular é
  fundamental
  para dar segurança à humanidade. Na vacinologia reversa, os
  pesquisadores utilizam supercomputadores (algoritmos bioinforrnáticos) para
  responder a questões específicas envolvendo a comparação de vários genomas e
  proteomas de agentes infecciosos e suas possíveis respostas imunes.
  Numa visão de futuro, com estes supercomputadores, gastaríamos somente
  algumas poucas horas para resolver problemas genôrnicos e proteôrnicos
  complexos, que necessitariam de anos de estudos em laboratórios caríssimos,
  planejados para ter uma segurança biológica impecável contra agentes patogênicos
  e outros micróbios perigosos.
  Estudando genomas e proteomas de patogênicos múltiplos, observando as
  similaridades ou 'homologias' entre as proteínas expressas na superfície de várias
  espécies de microorganismos e o tempo evolucionário, pode-se escolher ou
  
  75
  
  prever com maior segurança quais são os genes e as proteínas candidatas
  prováveis à vacina. Com este conhecimento será possível desenvolver um vacina
  totalmente sintética.
  
  A evoLl,(_çtío
  clC!.s
  VvtetocloLogLC!.s
  fCIY-CI
  fY'DC\l,(,çtío
  ele V\,Q\/Cl.s
  VC!cLV\,íl.S
  A área do desenvolvimento tecnológico na produção de metodologias para
  criação de novas vacinas evolui de uma forma muito rápida, senão vejamos:
  1. Pesquisadores australianos divulgaram, em outubro de 2004, nos
  Proceedings ofthe NationalAcademy ofSciences, a criação de uma vacina sintética
  efetiva contra vírus, bactérias patogênicas e tumores, e que pode gerar um novo
  arsenal de vacinas para os seres humanos e animais. A vacina sintética oferece
  uma série de vantagens se comparada às vacinas tradicionais. Por exemplo,
  enquanto a vacina tradicional contém pequenas quantidades de vírus vivo ou
  atenuado, a vacina sintética não possui nenhum material infeccioso. A vacina
  sintética pode ser produzida em larga-escala de maneira econômica e não
  apresentar efeito colateral. Ou seja, ela é planejada para tipos de alvos específicos
  da reação imunológica. Assim ela pode, de um lado, ativar a produção de
  anticorpos; de outro, estimular a resposta imune celular. As primeiras tentativas
  de desenvolver vacinas baseadas em peptídeos sintéticos fracassaram devido à
  fraca resposta de produção de anticorpos. Agora, para resolver este problema,
  os pesquisadores adicionaram uma estrutura lipídica para aumentar a capacidade
  para indução de anticorpos. Assim, a nova vacina sintética se baseia em uma
  simples estrutura composta de dois epitopos: a) pequenas seqüências de
  peptídeos que são reconhecidas pelo sistema imunológico; b) uma estrutura
  lipídica que age como identificadora de alvo - uma particular célula no
  organismo -para a vacina. A adição do lipídio amplifica enormemente o resultado
  da resposta imune.
  
  2) Pesquisadores também estão trabalhando em desenvolvimento de novas
  tecnologias para vacinas e imunoterapia para câncer. Até o início dos anos 80,
  a tendência da tecnologia das vacinas era a purificação do princípio ativo. Por
  exemplo, a vacina contra hepatite B não era produzida utilizando-se parte do
  vírus, e sim uma única proteína da superfície do vírus da hepatite B. Agora, a
  nova maneira de pensar é que, para inúmeras doenças, é necessária uma resposta
  imunológica complexa envolvendo elementos do sistema imune como as células
  T, células B, que produzem anticorpos, e citoquinas, que são moléculas que
  induzem as células T e B a realizarem seus trabalhos. É como uma orquestra
  76
  
  sinfônica executando um clássico. Para isto não são necessários somente violinos
  e piano, há que se ter outros instrumentos
  de sopro e percussão. No
  desenvolvimento
  de uma vacina contra câncer, por exemplo, não se utiliza
  somente o gene que seja o antígeno do tumor, mas também se usa um gene que
  codifica uma citoquina. Com isto, aumentará a resposta imunológica desejada.
  Este é um fato novo porque até agora ninguém desenvolveu uma vacina baseada
  somente na resposta celular. Explicando melhor, vamos imaginar doenças que
  possuem vacinas como o sarampo e a varíola. Estas vacinas estão baseadas na
  produção de anticorpos que atacam o vírus diretamente. As vacinas que produzem
  uma resposta celular não destroem o agente patogênico; elas agem destruindo
  as células infectadas pelos microorganismos. Estas poderão ser células infectadas
  por um vírus, como o do HIV ou uma célula cancerígena, que de alguma
  maneira são reconhecidas pelo sistema imune celular. Por exemplo, quando um
  vírus contamina uma célula, interfere no sistema de síntese de proteínas, fazendo
  que esta célula produza também proteínas virais. Partes dessas proteínas podem
  aparecer do lado externo da célula, levando as células T a reconhecê-las e
  identificando-as
  como proteínas estranhas. Assim, as células T destroem as
  células que expressam estas proteínas. Esta nova tecnologia poderá colocar em
  uma mesma vacina a resposta de destruição celular e a resposta com produção
  de anticorpos. Este tem sido o foco mais pragmático desta nova tecnologia
  para produção de agentes vacinais.
  3) A diabete é um tipo de doença grave aparentemente resultante de uma
  predisposição genética causada por fatores ambientais desconhecidos que levam
  a uma resposta auto-imune. Esta doença se manifesta de duas maneiras: a
  diabete do tipo 1, que ocorre geralmente em pessoas com menos de 40 anos
  quando as células pancreáticas, chamadas de células beta, produtoras de insulina,
  são destruídas; e a diabete do tipo 2, que geralmente ocorre em pessoas mais
  idosas quando o organismo não responde normalmente ao hormônio ou não
  produz a insulina em quantidade suficiente para controlar os níveis de glicose
  no sangue. Os cientistas britânicos estão investigando o uso de células-tronco,
  transplante de órgãos, regeneração celular e também drogas novas e vacinas
  para terapia, procurando restabelecer a habilidade de o organismo produzir
  insulina. O único tratamento desta doença nos últimos 80 anos ainda é a injeção
  diária de insulina. A Bristol University e o King's College de Londres estão
  desenvolvendo uma vacina contra esta doença. Esta vacina já está sendo testada,
  desde agosto de 2004, em 18 pacientes com o tipo da diabete 1. O início dos
  testes nos seres humanos marcou um dos mais importantes avanços na luta
  
  77
  
  contra a doença desde a prescrição de insulina recomendada a partir de 1920.
  Este novo tratamento pode agir como uma vacina e uma cura. :Pessoas que
  possuem familiares com risco de diabete podem ser vacinadas para prevenir
  aparecimento da doença, e aquelas que foram diagnosticadas recentemente como
  diabéticas podem bloquear o seu progresso, pois, em média, o organismo demora
  cinco anos para cessar a produção de insulina. No entanto, infelizmente, os
  pacientes portadores da doença não se beneficiarão desta vacina em curto prazo.
  Os pesquisadores ingleses iniciaram o estudo em seres humanos, após o sucesso
  do tratamento de camundongos, que foram inoculados com uma proteína, isolada
  do sangue de camundongo e que é uma molécula idêntica a uma parte das
  células beta produtoras de insulina. Esta estrutura adicionada ao sangue impedia
  o organismo de destruir estas células. Os animais diabéticos foram protegidos
  da doença pelo resto de suas vidas. Estudando amostras de sangue humano, os
  cientistas identificaram uma proteína que apresentava uma seqüência equivalente
  à observada em camundongos. A vacina desenvolvida contém um peptídeo
  com seqüência semelhante, e que, quando adicionada ao sangue, protege as
  células produtoras de insulina contra a ação agressiva do organismo. Este tipo
  de tratamento foi um sucesso em camundongos e espera-se agora o mesmo nos
  testes com os seres humanos.
  
  78
  
  4
  
  A manipulação genética consiste em experiência científica na qual células
  são fundidas, genomas são manipulados pela recolocação de genes existentes
  ou modificados, há adição de genes extras e produção de clones, células-tronco
  e animais transgênicos, ou para fins de terapia gênica, mostrando que a natureza
  biológica pode ser alterada para produzir organismos melhorados, órgãos para
  transplantes e curas para certas patologias.
  
  A fl,(SêÍO
  
  c;eV\,éhcCI
  
  Para alguns, a ciência deveria estar ligada somente ao que às pessoas
  consideram como aspectos positivos para a humanidade. Tal relação ideológica
  geralmente se alinha ao que é bom para a humanidade com o que não é progresso.
  Muitas vezes, porém, esse raciocínio não corresponde à realidade, mesmo quando
  novas tecnologias são desenvolvidas e utilizadas sem a necessária compreensão
  e discussão com toda a sociedade. Um dos casos que deverá tornar-se um item de
  pauta na imprensa, em futuro próximo, é a fusão de células animais. A capacidade
  de duas células se fundirem em uma é essencial para a geração de um feto
  (fusão do esperma com o óvulo) e para o desenvolvimento de tecidos como os
  ossos, músculos e placenta.
  Apesar da enorme importância biológica do processo da fusão, pouco se
  conhece das proteínas e genes envolvidos neste processo. Foi identificado o
  gene o eff-1, no verme C. elegans, que não é somente essencial, mas também
  suficiente para as células se fusionarem. Pesquisadores expressaram este gene
  artificialmente em células que não se fusionam naturalmente, e estas adquiriram
  a habilidade de se fundirem entre si. Aparentemente, o gene eff-1 é essencial
  para a fusão de células, desde o primeiro orifício entre as membranas celulares
  até sua completa fusão.
  
  79
  
  Assim, alguns experimentos desenvolvidos revelaram as condições para a
  fusão de células vivas e biologicamente ativas, através da utilização de células
  com membranas modificadas por engenharia genética. A fusão celular significa
  que duas células entraram em contato e suas proteínas se fundiram na superfície
  de uma das células, que reconheceu um receptor na outra célula. O ato de
  reconhecimento leva à fusão das membranas lipídicas. Este processo, conhecido
  como biofusão, pode levar ao desenvolvimento de novas terapias, de vacinas e a
  reparos de tecidos lesados.
  Recentemente, foram desenvolvidos embriões de porcos inoculados com
  células-tronco humanas, que produziram células híbridas com materiais
  genéticos de ambas as espécies. Os dados, totalmente inesperados, mostraram
  que células humanas e suínas fusionadas tinham marcadores semelhantes de
  superfície celular. E mais: surpreendentemente, a análise molecular do sangue
  e dos órgãos dos suínos adultos que, quando fetos, tinham recebido células
  humanas, demonstrou a presença de células com material genético de porcos,
  de humanos e também células híbridas.
  No entanto, observou-se que nessa fusão foi carreado um retrovírus suíno
  (Perv), primo distante do HIV (o vírus que causa a Aids), apto a infectar
  células humanas normais. O mais interessante é que um dado prévio mostrava
  que o vírus suíno não infectava células humanas. Embora não exista uma
  explicação plausível para a questão de saber como esta fusão se processa, e se a
  infecção viral pode ser útil, por exemplo, para o estudo da Aids, esse resultado
  aponta, pela primeira vez, para uma maneira de fundir células entre espécies
  diferentes, e mostra uma infecção viral que passa diretamente de células animais
  para células humanas.
  Os dados da fusão de células puderam explicar como um retrovírus pode
  infectar células de espécies diferentes, facilitando a compreensão das zoonoses.
  Esse tipo de fusão celular é do maior interesse para aqueles que estudam saúde
  pública, doenças infecciosas, imunologia e transplantes. Alguns vírus, como o
  da influenza (gripe), são bem conhecidos por passarem de uma espécie animal
  para outra. Algumas viroses podem se difundir entre diferentes espécies animais,
  o que de fato ocorre, embora raramente, e em circunstâncias especiais.
  A ciência quer saber como e por que certas viroses podem passar para
  diferentes espécies animais, pois certas zoonoses são doenças devastadoras.
  Exemplos terríveis são os do vírus HIV, que causa a Aids humana e que pode
  ter surgido entre macacos selvagens, passando para a espécie humana em poucas
  
  80
  
  décadas; do coronavírus, responsável pela Sars, que passou para o homem através
  de gatos selvagens asiáticos; e do vírus da gripe dos frangos, que já matou
  diversos vietnamitas.
  Essa pesquisa é importante para entender a biologia dos transplantes. Pelo
  mundo afora, inclusive no Brasil, milhares de pessoas necessitam de
  transplantes de órgãos como fígado, coração, pulmão, rins e pâncreas. Muitas
  dessas pessoas morrem por não ter, no momento necessário, órgãos disponíveis.
  O xenotransplanteuso de órgãos de animais no homem - é uma das tecnologias
  que pode ser explorada para salvar a vida do ser humano necessitado. Se a
  fusão genética vier a permitir o desenvolvimento de órgãos animais com baixa
  rejeição pelo sistema imune humano, por que não usá-los nos transplantes de
  órgãos? A nossa sociedade precisa começar a discutir o uso desta tecnologia.
  
  A CLêl/\,c.,LCI
  deis CéLlA.LCIS-TYOl/\,C.,O
  As células-tronco são encontradas em embriões humanos, fetos, cordões
  umbilicais, placentas e alguns outros tecidos. Recentemente, pesquisadores
  induziram a diferenciação celular para produzir novamente células-tronco.
  Embora tal re-diferenciação ocorra em processos naturais, jamais tinha sido
  realizada em laboratório. Os cientistas esperam algum dia cultivar célulastronco em laboratório para utilizá-las no tratamento de doenças. A pesquisa
  sobre as células-tronco, no fundo, é uma 'batata quente', devido ao potencial
  terapêutico e ao dilema ético associado às técnicas necessárias para produção
  dessas células.
  Para diminuir o problema ético, os pesquisadores têm usado células-tronco
  obtidas de cordões umbilicais e de placentas. No entanto, elas mostraram-se
  menos versáteis que as células-tronco embrionárias. Além disso, também foi
  demonstrado
  que células da medula óssea e células adiposas, obtidas por
  lipoaspiração,
  têm o potencial de serem reprogramadas, ou seja, de se
  comportarem como células-tronco.
  Certas células envolvidas no desenvolvimento de ovos da 'mosca da fruta'
  puderam ser estimuladas a se transformarem em células-tronco. Estas células
  são precursoras dos ovos, podendo apontar para novas fontes de células-tronco
  em outros tecidos animais, inclusive os dos humanos. Por outro lado,
  pesquisadores coreanos criaram as primeiras células-tronco humanas obtidas a
  partir de embriões clonados, com uma :lÍstura de métodos: a técnica padrão e
  uma outra não convencional. Basicamente, foram utilizados óvulos humanos
  81
  
  desnucleados, nos quais foi inserido DNA de outras células, conseguindo-se
  que os ovos se desenvolvessem até os primeiros estágios de divisão embrionária.
  Após esta fase, os embriões foram destruídos para remoção das células-tronco.
  Foi demonstrado que estas células eram geneticamente semelhantes às da pessoa
  que forneceu o DNA.
  As células-tronco são classificadas em três grupos:
  · Totipotentes - capazes de tornarem-se quaisquer tipos de células;
  · Pluripotentes - geram quaisquer tipos de células com exceção daquelas
  necessárias ao desenvolvimento do feto, como a placenta;
  · Multipotentes - transformam-se em um número limitado de células.
  Enquanto o óvulo fertilizado é considerado totipotente, as células isoladas
  do interior de um embrião de um dia são pluripotentes e as células-tronco
  obtidas de adultos são multipotentes. Estas últimas são conhecidas como célulastronco adultas - o termo adulto se refere à maturidade das células e não à idade
  do indivíduo. Todos os seres humanos têm como origem um óvulo fertilizado
  - uma célula-tronco totipotente. Esta célula se divide em duas, que formam
  quatro, quatro fazem oito, 16, 32-60 trilhões de células. Neste desenvolvimento,
  as células, seguindo suas instruções genéticas, estimulam certos genes e inibem
  a ação de outros. Se alguma coisa na natureza pode ser considerada mágica são
  estas células, pois são versáteis e podem tornar-se células especializadas e serem
  transplantadas no doador que deseje substituir um tecido lesado ou doente, sem
  ameaças de rejeição.
  O uso médico de células-tronco não é novo nem foi motivo de controversa
  na área médica. Como já vimos, após a célula-tronco se diferenciar em um
  tecido embrionárip ela se torna célula 'somática' ao invés de se chamar célula
  totipotente. Como o embrião desenvolve em feto, as células-tronco continuam
  a se especializar em células multipotentes, que possuem funções específicas e
  limitado potencial de produzir tecidos. Por exemplo, células-tronco multi potentes
  da pele podem produzir quaisquer tipos de células de pele, mas não podem se
  transformar em células sanguíneas ou cerebrais. Elas têm sido usadas para
  tratar doenças sanguíneas e condições de auto-imunidade,
  bem como para
  produzir ossos e cartilagens, por mais de 20 anos. O primeiro tratamento de
  lúpus sistêmico com transplantes de células-tronco foi realizado há sete anos e
  apresentou 70% de sucesso. Células-tronco hematopoiéticas (hemato significa
  sangue; poiético significa criar) são somente multipotentes.
  
  82
  
  No entanto, vanos cientistas acreditam que mesmo as células-tronco
  embrionárias não são panacéias para todas as doenças. Para eles, a idéia de que
  as células-tronco totipotentes possam curar doenças ou lesões teciduais ainda
  não tem fundamento científico. As células-tronco são encontradas no organismo
  humano desde o desenvolvimento do feto até o indivíduo falecer e têm a função
  de durante a vida refazer as células que, por vários motivos, são destruídas pelo
  organismo. Os pesquisadores acreditam que as células-tronco estão disponíveis
  para todos os tipos de tecidos e refazem quaisquer ferimentos, se necessário.
  Espera-se que no futuro estas células possam ser utilizadas em transplantes
  para tratamento de lesões nervosas e cardíacas ou de diabetes.
  Mesmo com estes questionamentos, pesquisadores sul-coreanos utilizaram
  242 óvulos humanos frescos, obtidos de 16 voluntárias que os doaram
  especificamente para este estudo. Este pode ser um dos pontos importantes
  para o sucesso da técnica, pois normalmente os óvulos são obtidos em clínicas
  de fertilidade, desconhecendo-se sua idade e apresentando, potencialmente,
  menor qualidade biológica. Também foi utilizada uma nova técnica para remover
  o DNA dos óvulos. Ao invés do DNA ser sugado por uma pipeta finíssima, foi
  feita uma pequena abertura na membrana dos óvulos que, delicadamente
  espremidos, permitiam a saída dos núcleos.
  De fato, a sucção do núcleo utilizando pipeta pode causar microlesões no
  tecido próximo ao núcleo, deixando os cromossomos defeituosos, quando são
  chamados de aneuplóides. Aparentemente, a remoção do DNA, realizada pelos
  coreanos, retira menos material celular das vizinhanças do núcleo. Uma outra
  inovação foi que o núcleo reposto em cada óvulo era da mesma pessoa que
  doou o óvulo. Na clonagem de animais, foram usados DNA de indivíduos
  diferentes, para facilitar a comprovação de que o embrião clonado possuía o
  mesmo DNA do doador.
  
  É possível que a utilização do óvulo e do DNA de uma mesma pessoa
  tenha sido uma vantagem para o sucesso dessa clonagem. Qyando o núcleo é
  inserido no óvulo desnucleado, ele carreia material da célula de onde foi retirado.
  No caso dos coreanos, isto pode ter levado a uma menor incompatibilidade,
  pelo fato de o núcleo doado ser da mesma pessoa. Uma vez inserido o DNA,
  esperou-se duas horas para que ele fosse reprogramado, ativando genes
  embrionários versáteis, aptos a coordenar o desenvolvimento fetal. Os sinais
  que regulam o desenvolvimento das células-tronco e o controle da obtenção de
  um determinado tipo específico de célula são os segredos para utilização das
  células-tronco na regeneração ou reparação de tecidos lesados.
  83
  
  Recentemente foi demonstrado que células-tronco mesenquimais, que
  naturalmente se transformam em células gordurosas, cartilagens, ossos e
  músculos, quando forçadas a assumirem forma esférica, transformam-se,
  eficientemente, em células precursoras das células gordurosas, enquanto aquelas
  esticadas tornam-se células ósseas. Os cientistas também investigaram os
  compostos químicos nos quais as células se desenvolvem. Após cultura de cinco
  ou seis dias, o embrião atinge o estágio de blastócito. Neste ponto, a massa
  celular é de aproximadamente 100 células, compondo uma forma arredondada,
  com 75 células do lado externo e 25 células na parte interna. Com esta técnica
  foram cultivados 30 blastócitos para se obter 20 massas de células-tronco.
  Entretanto, foi obtida somente uma simples linhagem de células-tronco.
  Os resultados são promissores, mas o transplante baseado em células-tronco
  ainda é uma esperança distante e deve-se ter cuidado antes de afirmar que este
  é um avanço espetacular. A verdade é que ninguém ainda sabe se as célulastronco terão poderes curativos.
  Apesar de ter sido divulgado que as células-tronco poderiam reparar danos
  causados por lesões parasitárias ou funcionais no tecido cardíaco, teses
  contrárias têm sido demonstradas, como as que se referem às células-tronco
  não se transformarem em miócitos cardíacos após a injeção em um miocárdio
  lesado. Outros pesquisadores estão otimistas e acreditam que as células-tronco
  poderão ser usadas no tratamento de infarto do miocárdio. Estudos prévios
  demonstraram o potencial das células-tronco de reativar a musculatura cardíaca
  e desenvolver vasos sangüíneos. O tratamento não causou nenhum efeito colateral
  sério. Os batimentos cardíacos eram anormais e os corações bombearam mais
  sangue, se comparados a órgãos que somente sofreram cirurgias.
  Nos próximos cinco anos, os especialistas estimam que seja desenvolvida a
  tecnologia dos tecidos engenheirados, possivelmente cultivando órgãos humanos
  flácidos em formato tridimensional, sem contaminação de ossos, cartilagens e
  outros tecidos. Assim, órgãos complexos, como fígado e pâncreas, poderão ser
  desenvolvidos. Isto poderá levar a um tremendo impacto no que se refere ao
  transplante desses órgãos para tratamento de hepatite e diabetes. Em uma década
  será possível desenvolver ou regenerar órgãos, como o coração, diversos músculos,
  estômago etc., causando impacto na vida de milhões de pessoas. O ganhador
  do Prêmio Nobel Walter Gilbert acredita que nos próximos 20 anos cada um
  dos órgãos humanos será desenvolvido em laboratório. Assim que um órgão se
  tornar doente, envelhecido ou lesado, haverá a opção produzir um novo órgão
  com o uso de células-tronco.
  84
  
  Pesquisadores demonstraram recentemente, procurando superar questões
  éticas e legais levantadas pelo uso de células-tronco de tecido fetal, que célulastronco da medula de indivíduos adultos, chamadas estromas, cultivadas na
  presença de fatores de crescimento, transformaram-se em células-tronco que
  foram convertidas em células cerebrais e responderam a critérios utilizados
  para transplantes em cérebros lesados. Estudos estão sendo desenvolvidos através
  de experimentos, em animais com desordens neuro-degenerativas, para explorar
  o potencial regenerativo dessas células convertidas.
  Células-tronco obtidas de tecidos adultos oferecem um grande potencial
  terapêutico. Mas, permanece o desafio de tratar uma doença com estas células,
  por causa de sua incapacidade de se desenvolverem num laboratório. É prioritário
  definir o mecanismo molecular do crescimento e o processo de replicação ou
  ciclo destas células. Há pouco tempo foi descrito que células-tronco sangüíneas
  de camundongos, com deficiência do gene p18, tinham a capacidade de se
  multiplicarem
  e desenvolverem com facilidade. Este gene é da classe dos
  chamados 'inibidores da quinase dependente de ciclinas', que são inibidores
  críticos na regulação do ciclo celular. Assim, o isolamento de células-tronco
  deficientes de p18, ou a retirada deste gene, é uma estratégia nova para proliferálas e torná-las mais eficazes no combate às doenças.
  Mesmo com estes possíveis avanços, a questão da clonagem terapêutica
  levanta questões políticas e éticas. Um ponto se refere à pressão para as mulheres
  não doarem óvulos para a clonagem. Um outro questionamento diz que o uso
  de células-tronco embrionárias reduz a vida humana a pouco mais que um
  produto farmacêutico. Ainda temos a questão sobre quando a vida começa.
  Responder a isto, pelo menos até agora, está além da ciência. No momento da
  fecundação, o ovo tem o potencial de gerar um bebê. Se isto significa vida
  humana não está claro cientificamente. Entretanto,já existe um consenso mundial
  no meio científico de que a clonagem humana para reprodução seria altamente
  perigosa e equivocada. Toda clonagem reprodutiva deveria ser evitada.
  Temos de iniciar o engajamento de pessoas da comunidade científica e não
  científica para nos ajudar nas questões éticas e sociais relacionadas a este assunto.
  Parece-me claro que criar o novo ser humano por clonagem não tem uma
  justificativa plausível numa sociedade civilizada. No entanto, a geração de célulastronco por meio da técnica da transferência nuclear envolvendo as mesmas
  pessoas interessadas pode tornar-se um avanço extraordinário nos transplantes
  e terapias, vindo a socorrer indivíduos afetados por terríveis lesões e doenças.
  
  85
  
  Em toda a ciência biológica, nos últimos anos, houve um avanço
  extraordinário na utilização de ferramentas moleculares. Nos campos da medicina
  e agricultura foi dada uma ênfase particular, no início da década de 1970, à
  tecnologia de transferência de genes. O desenvolvimento desta técnica sugeria
  novas possibilidades para o uso da engenharia genética em várias áreas de
  biologia pura e aplicada. No campo da aplicação, foram considerados alvos as
  doenças que prejudicavam a produção agrícola e a saúde pública. Nestas duas
  áreas do conhecimento, apesar dos esforços dos entomologistas, químicos e
  ecologistas em desenvolver novos métodos para efetivo controle, os insetos
  representavam o maior problema para a sociedade moderna, como pragas
  agrícolas ou vetores de doenças para o homem e os animais.
  A mosca Drosophila melanogaster foi transformada geneticamente, na década
  de 1980, estimulando novas idéias relacionadas ao uso da transgênese para
  controle de insetos. Entretanto, a aplicação desta tecnologia em outros insetos
  somente foi possível quando quatro transposons (pedaços de DNA que carreiam
  os genes a serem inseridos) foram construídos: mariner, Minas, Hermes e
  piggy-Bac. Estes elementos transposonais têm sido usados para transformar 15
  espécies de insetos, incluindo dípteros, himenópteros, lepidópteros e coleópteros.
  Como ferramentas de laboratório, os elementos transposomais provaram ser a
  tecnologia-chave para mediar a transformação nestes animais. Estes vetores
  podem ser úteis para modificação genética em uma enorme variedade de espécies
  de insetos.
  Utilizando-se deste conhecimento, a biotecnologia está desenvolvendo insetos
  geneticamente modificados para uma variedade de propósitos, incluindo os
  relacionados à agricultura e saúde pública. A liberação dos insetos transgênicos
  em larga escala na natureza ainda deve demorar alguns anos. Se realmente
  tiverem uma repercussão positiva, os insetos modificados podem ser importantes
  para a economia e a saúde pública. Por exemplo, os Anopheles transgênicos
  seriam incapazes de transmitir malária, doença que ataca de 300 a 500 milhões
  de pessoas por ano, e que causa de um a três milhões de óbitos. OsAedes aegypti
  não transmitiriam o vírus da dengue que infecta, anualmente, milhares de pessoas
  além de causar um grande impacto na economia. Em insetos confinados em
  laboratórios, a utilização de mosquitos geneticamente alterados, refratários ao
  plasmodium, parasita da malária, é um modelo espetacular e elegante do uso da
  transgênese em insetos.
  86
  
  Já foram identificados três genes do mosquito que podem afetar o ciclo de
  vida do plasmódio no Anopheles gambiae. Dois desses genes, CTL4 e CTLMA2,
  codificam proteínas que protegem o desenvolvimento dos parasitas. Qyando
  estes genes são silenciados, o sistema imune do mosquito destrói mais de 97%
  dos parasitas. Um terceiro gene, LRIMl, tem o efeito oposto: mosquitos que
  têm este gene retirado produzem mais parasitas do que os insetos normais.
  Estas descobertas trouxeram novas possibilidades para controlar a malária. Por
  exemplo, mosquitos transgênicos com genes extras que destroem os parasitas,
  ou deleção dos genes que protegem o plasmódio, podem ser extremamente
  úteis na diminuição da propagação da doença.
  Também está sendo estudado um aspecto molecular relacionado a um
  mecanismo hormonal da e,xcreção do Aedes aegypti, o vetor da dengue e da febre
  amarela. Como o mosquito produz a resposta diurética após o repasto sangüíneo?
  Os mosquitos se alimentam e, rapidamente, iniciam a excreção ou produção de
  urina. Estão sendo clonados genes e estudados receptores celulares de mosquitos.
  Os receptores são proteínas de membranas celulares envolvidas na transferência
  de informação de uma região da célula para outra. Este processo de comunicação
  celular é regulado por hormônios. A interferência neste processo refletirá na
  diminuição da diurese, levando o inseto à morte.
  Outros exemplos de transgênese: as abelhas geneticamente modificadas
  tornaram-se resistentes a doenças e parasitas que devastaram inúmeras populações
  desses insetos. O bicho da seda 'engenheirado' produziu proteínas, como a seda
  mais resistente para produzir vestimentas especiais, pára-quedas e ligamentos
  artificiais. Entretanto, ainda não se sabe que efeitos estes insetos terão sobre o
  ecossistema, a saúde pública e a segurança dos alimentos, se liberados na
  natureza. O sucesso dos insetos transgênicos está na habilidade de destruir os
  insetos selvagens e de estabelecer uma população sem prejuíw ao meio ambiente.
  Os receios dos pesquisadores na liberação dos insetos transgênicos é que
  esta liberação aumente a possibilidade de um gene modificado se espalhar
  através da população de insetos e piore os problemas pré-existentes ou crie
  novos desafios biológicos. Também é possível que o inseto modificado liberado
  no campo cause uma conseqüência não imaginada, por exemplo, tornando a
  população de insetos mais eficiente na propagação de uma epidemia ou, até
  mesmo, tornando-se vetor de uma doença que antes não era transmitida pelo
  inseto. Há a possibilidade que a modificação genética da abelha, por exemplo,
  possa alterar a composição do mel produzido, criando problemas quanto à
  segurança do alimento.
  87
  
  A engenharia genética aplicada aos insetos, infelizmente, ainda não possui
  normas regulatórias bem definidas, que focalizem a segurança ambiental e outras
  exigências associadas aos insetos geneticamente modificados. São necessárias
  uma articulação e uma condução transparente de como os insetos transgênicos
  serão controlados, quais os ministérios envolvidos, quais os riscos, benefícios e
  incertezas científicas relacionadas a este tipo de tecnologia molecular. Não nos
  parece que um simples ministério possua a autoridade para cobrir todos os
  aspectos levantados para liberação de diferentes tipos de insetos modificados.
  Pelo menos os ministérios da Saúde, da Agricultura e do Meio Ambiente deverão
  estar envolvidos nesta regulamentação.
  
  A terapia gênica envolve a inserção de genes selecionados em um paciente,
  com a esperança de melhorar ou curar uma doença. Inicialmente, foi vista
  como uma solução para o tratamento de doenças genéticas. Atualmente, esta
  terapia está sendo avaliada para outros tipos de doenças, incluindo câncer, doença
  vascular, artrite e desordens neuro-degenerativas. Muito embora as estratégias
  para o uso da terapia gênica sejam muito variadas, certos elementos são
  indispensáveis para o sucesso desta tecnologia. Como ponto inicial é básico
  que um gene importante tenha de ser identificado e depois clonado.
  Na terapia genética o gene 'ruim' pode ser corrigido pela inserção, através
  um vetor, geralmente um vírus, do gene 'bom'. Após a identificação e clonagem
  do gene, o próximo passo é a sua expressão. Problemas quanto à eficiência da
  transferência gênica e sua expressão permanecem como tópicos importantes no
  desenvolvimento da terapia gênica. Uma das dificuldades desta tecnologia se
  relaciona com a transferência do gene desejado para as células-alvo, além da
  obtenção de um nível de expressão suficiente para o tratamento da doença.
  Normalmente, um vírus é utilizado para carrear o gene e infectar o organismo.
  O vírus multiplica-se rapidamente injetando o gene 'bom' nas células do paciente.
  São necessárias mais investigações sobre a transferência de gene e a especificidade do tecido na sua expressão. Um outro ponto importante na estratégia
  da terapia gênica é a compreensão da genética da doença considerada, inclusive
  dos efeitos colaterais potenciais da terapia gênica, e o conhecimento sobre as
  células-alvo que receberão a terapia gênica. Os avanços recentes da biologia
  molecular facilitaram a identificação, isolamento, determinação da seqüência,
  
  88
  
  clonagem e expressão de inúmeros genes e seus produtos. As ferramentas usadas
  para isto, como 'northern, western e southern blots', e a reação da cadeia da
  polimerase (PCR) levaram a uma avaliação mais precisa das atividades de
  genes individuais na reposta celular. A facilidade de introduzir genes em várias
  células in vih·o e a fidelidade da replicação do material genético nestas células
  tornaram a terapia gênica uma tecnologia importante para várias atividades
  médicas.
  Nos próximos dez anos, os especialistas acreditam que cinco a dez doenças
  genéticas poderão ser tratadas por esta terapia. Nos próximos 20 anos, calculase que 50 a 100 doenças genéticas poderão utilizar a terapia genética. No
  entanto, o tratamento ficará restrito a doenças dependentes de um simples gene,
  devido à enorme dificuldade de estudar doenças causadas por uma combinação
  de genes, e à interação com o ambiente. Nos próximos 30 anos, é provável que
  centenas de doenças sejam tratadas por esta terapia. Doenças multigênicas vão
  demorar décadas para serem tratadas pela terapia gênica. Estas doenças incluem
  problemas mentais que afligem 1o/oda humanidade (em geral esquizofrenia),
  doenças auto-imunes (artrites, lúpus) e doenças cardíacas.
  
  A Lw.vlV1-odefLcLêV1-cLGl
  severncow.bLV1-GldGl
  e GlteYGlfLGl
  gêVI-LcGl
  Cientistas ingleses publicaram na revista The Lancet, de dezembro de 2004,
  novas informações sobre a tecnologia de terapia gênica que normaliza o sistema
  imunológico de crianças com imunodeficiência severa combinada (SCID). Esta
  doença interfere no sistema imune, em particular no sistema de leucócitos ativos,
  levando à patologia descrita há alguns anos, como a de David Vetter, paciente
  que viveu por 12 anos na 'bolha' para se prevenir de infecções. Neste estudo,
  quatro crianças com SCID tiveram as células-tronco removidas da medula, e
  os genes foram identificados e colocados em um vírus da leucemia. Este vírus
  foi então introduzido de volta nos pacientes nos quais os genes foram z:eplicados.
  Após este tratamento gênico o sistema imune dos pacientes funcionou
  normalmente.
  
  Um dos assuntos científicos mais apaixonantes, neste inicio de século, referese ao debate mundial sobre a realização ou não da clonagem humana. Vários
  países acabaram de optar pela proibição do uso desta tecnologia, inclusive da
  89
  
  clonagem terapêutica, terapia que os cientistas acreditam ser a chave para tratamento
  de várias doenças degenerativas, corno mal de Parkinson, Alzheirner, diabetes e
  lesões no tecido nervoso. Baseados no lobby dos contras e do movimento contra
  o aborto, o principal argumento utilizado pelos proibicionistas foi que a clonagem
  humana é baseada na destruição de embriões de quatro dias de idade, processo
  classificado por eles corno um assassinato. Argumento oposto a este, com base
  nas centenas de embriões descartados pelas clínicas de fertilização in vitro, diz
  que seu uso poderia levar ao tratamento de pessoas necessitadas.
  Diariamente vemos na imprensa notícias e argumentos utilizados para tornar
  ilegal a clonagem humana para obtenção de células-tronco. Geralmente são
  reflexões que mexem mais com o imaginário e o emocional das pessoas do que
  com sua lógica e raciocínio, não levando em consideração que a clonagem tem
  enormes perspectivas benéficas para a sociedade. Ouvimos que a clonagem
  pode ameaçar a dignidade do clone, ou que os cientistas estão brincando de
  Deus e tentando criar um futuro desumanizado gerando castas corno em urna
  colméia em que o genoma de inúmeros indivíduos será único e padronizado.
  Estes argumentos nos deixam a impressão de que a clonagem terapêutica
  humana será condenada por todos ou considerada um crime contra a
  humanidade. Os cientistas estão profundamente divididos sobre esse assunto,
  mas mesmo os mais conservadores não são claros sobre o descarte dos embriões
  ou sua utilização em pesquisas. A questão básica é: quando um ser humano se
  torna um ser humano? Os especialistas em ética argumentam, e com razão, que
  o problema não está em quando a vida começa, mas na utilização dos embriões
  que são descartados pelas clínicas de reprodução assistida. Também garantem que,
  na era da globalização, leis nacionais obviamente não são suficientes para
  controlar este tipo de atitude.
  A tecnologia da clonagem realmente pode responder a algumas questões básicas
  da biologia. Enquanto a maioria dos cientistas se opõe à clonagem humana,
  que leva ao nascimento de urna criança, conhecida como clonagem reprodutiva,
  vários pesquisadores apóiam a clonagem terapêutica. Nesta mesma linha, cerca
  de 40 cientistas, laureados com o Prêmio Nobel, se manifestaram.
  Sabemos que inúmeros avanços científicos relevantes, hoje vistos com a maior
  naturalidade, foram condenados levando em conta os valores morais e religiosos
  enraizados em nossa sociedade. Corno bom exemplo, ternos o caso de Galileu,
  que há 400 anos, em Florença, descobriu que a Terra não era o centro do universo.
  Ou de Charles Darwin, cuja teoria da evolução mexeu com os que acreditavam
  que Deus tinha criado direta e pessoalmente todas as criaturas.
  
  90
  
  Ainda podemos citar as repercussões negativas que tiveram a anestesia, as
  vacinas, os transplantes de órgãos, a fertilização in vitro e mais recentemente
  dos animais e plantas transgênicos, entre outros - técnicas utilizadas normalmente
  no mundo de hoje. O que podemos concluir desses fatos é que o ser humano
  possui reações imediatas que são emocionais e morais e não que dizem respeito
  ao bom senso e à lógica, ou a uma visão promissora e esperançosa quanto ao
  futuro. Oliantas pessoas morreriam ou sofreriam hoje sem vacinas e anestesias?
  Em 1869, o Papa Pio IX declarou que a vida começa na concepção.
  Entretanto, em 1978, a embriologia humana mudou para sempre. Louise Brown,
  o primeiro bebê nascido de fertilização in vitro (test tube baby), provou que era
  possível manter um embrião humano no laboratório - pelo menos por 14 dias;
  depois, o embrião deve ser implantado no útero de uma mulher, ou congelado.
  A fertilização in vitro criou problemas para os eticistas. O que é realmente
  aglomerado de células em uma placa de laboratório? O debate permanece não
  resolvido. Se quisermos testar, por exemplo, um risco genético, toma-se um
  embrião no estágio de desenvolvimento de cinco células e removem-se duas
  células para o teste. As células remanescentes ainda podem ser chamadas de
  embrião? Cada uma das duas células retiradas, em teoria, é capaz de desenvolver
  um embrião. Elas são embriões também?
  A clonagem é também conhecida como transferência nuclear ou transferência
  nuclear de células somáticas, um processo que pode produzir uma cópia genética
  de uma outra pessoa, sem o convencional encontro entre o óvulo e 0
  espermatozóide. Na clonagem, o núcleo de um óvulo é removido e substituído
  pelo núcleo de uma célula somática adulta. Este núcleo contém toda a informação
  genética de uma pessoa particular. Após o núcleo ter sido colocado no óvulo, a
  célula é submetida a uma carga elétrica, e o novo núcleo passa a coordenar o
  desenvolvimento de um novo ser humano, cuja composição genética de DNA
  nuclear é uma cópia idêntica da célula somática original. O embrião também
  pode ser formado por partenogênese - um modo de o ovo não fertilizado formar
  um indivíduo. Alguns peixes, pássaros e cobras se reproduzem naturalmente
  através da partenogênese. No entanto, ainda não se sabe o potencial deste método
  na produção de células-tronco humanas.
  A clonagem tem sido realizada também numa grande variedade de animais:
  Dolly, a ovelha, foi um dos mais famosos clones. Recentemente, em um estudo
  detalhado, foi comparada a clonagem por transferência nuclear de células
  somáticas com a inseminação por injeção intracitoplasmática de espermatozóide
  e a partenogênese em óvulos de camundongo. Os embriões desenvolvidos por
  
  91
  
  partenogênese e por injeção intraplasmática de esperma apresentaram similares
  desenvolvimentos até o estágio de blastócito, e não revelaram quaisquer sinais
  de anormalidades,
  enquanto os clones atingiram
  somente
  30% deste
  desenvolvimento, alguns com sinais de anormalidades.
  O maior interesse da clonagem não é a formação de um novo indivíduo.
  A clonagem reprodutiva humana é considerada uma técnica de riscos e enfrenta
  enormes dilemas éticos. No entanto, se os embriões pudessem se desenvolver
  para formar estruturas multicelulares conhecidas como blastócitos, eles poderiam
  ser fontes de células-tronco embrionárias, aquelas que são capazes de se dividir
  repetidamente, e, quando estimuladas com sinais biológicos corretos, podem se
  transformar em diferentes tipos de células. Alguns afirmam que já conseguiram
  clonar embriões humanos até 16 células, entidade chamada de mórula predecessor de um blastócito. Outros dizem que já geraram células-tronco,
  através da partenogênese, e estão trabalhando para construir um banco de célulastronco com características particulares do sistema imune, a fim de diminuir o
  risco de rejeição, quando for o caso.
  Os primatas (incluindo o ser humano) são mais difíceis de serem clonados
  do que outros animais, devido à maquinaria molecular necessária para a divisão
  celular ser, de algum modo, alterada durante o processo da clonagem. Um
  modo de evitar esta agressão é a partenogênese, que já foi feita em macacos.
  Estas células se desenvolveram e se dividiram em diferentes tipos, incluindo
  células nervosas que produziam dopamina, uma substância que se torna deficiente
  no mal de Parkinson. O próximo passo será inoculá-las em macacos para verificar
  se tais células se comportam de maneira similar a células cultivadas. Outro
  problema é tentar cultivar células-tronco humanas em tubos de ensaio.
  Infelizmente, nesta condição, essas células não crescem bem e em quantidades
  e purezas suficientes para trabalhos de pesquisa, ou para aplicações terapêuticas.
  Foi divulgado pela impressa mundial que cientistas sul-coreanos deram um
  enorme salto em direção à clonagem de um embrião humano para obtenção de
  células-tronco - células que podem substituir tecidos de indivíduos que estão
  doentes ou com algum tecido lesado. Os cientistas desenvolveram a técnica
  com base na 'compressão' delicada de ovócitos para retirada do núcleo, ao invés
  da técnica tradicional com agulha e vácuo, e utilizaram 242 óvulos humanos
  para realizar a clonagem. A idéia era produzir embriões clonados de células
  saudáveis de pacientes e retirar do embrião as células-tronco que poderiam ser
  usadas para reparar o órgão ou o tecido lesado. Estas células, provenientes de
  pacientes geneticamente idênticos, não seriam, em teoria, rejeitadas pelo sistema
  92
  
  imune dos receptores. Dos 242 óvulos doados, 176 tiveram o núcleo retirado, e
  destes somente 30 embriões foram gerados, cada qual contendo de 100 a 150
  células-tronco. Entretanto, apesar disso, foi produzida somente uma linhagem
  de células que puderam ser cultivadas no laboratório. Em dezembro de 2005,
  os trabalhos do sul-coreano Woo-Suk Hwang sobre clonagem humana foram
  considerados fraudes, e a revista Science cancelou as publicações dos artigos.
  Todavia, com esta técnica será possível, no futuro, que um coração com parte
  do tecido necrosado tenha este tecido substituído por um novo músculo cardíaco;
  ou que células-beta das ilhotas pancreáticas não funcionais sejam substituídas
  por células normais, produtoras de insulina; ou ainda que células nervosas
  ativas sejam usadas para tratamento do mal de Parkinson. Mas ainda há um
  longo caminho pela frente até chegar ao processo terapêutico. No entanto,
  mesmo com essa longa estrada a ser percorrida, a promessa é real, embora, até
  agora, os cientistas tenham produzido somente células-tronco, que ainda devem
  ser transformadas em células específicas de tecido cardíaco, pancreático ou
  nervoso.
  Antes de considerar a possibilidade de inocular células-tronco em pacientes,
  uma série de questões necessitam ser respondidas: as células-tronco serão
  realmente incorporadas somente no tecido lesado? As células-tronco poderão
  se transformar em tipos de células não necessárias ao tecido lesado? As célulastronco se multiplicarão, incontrolavelmente, e poderão produzir câncer? Apesar
  desses questionamentos, a descoberta dos cientistas coreanos é um avanço para
  a biologia. A clonagem terapêutica deixou de ser um sonho.
  As primeiras células-tronco embrionárias foram isoladas em 1994, por Ariff
  Bongso, professor de obstetrícia e ginecologia da Universidade Nacional de
  Singapura. Desde esta época sabe-se que, para torná-las úteis à terapia, teriam de
  ser transformadas em células específicas de tecidos a fim de serem inoculadas nos
  pacientes. Para evitar complicações colaterais, como formação de teratomas, a
  população de células transformadas deve estar sem contaminação de outras células.
  Ian Wilmut, o cientista que clonou a ovelha Dolly, quer investigar uma
  doença neuromotora que afeta os neurônios motores do cérebro e espinha dorsal.
  Estes neurônios são células nervosas que recebem as instruções cerebrais e as
  transmitem em forma de impulsos elétricos para os músculos. A degeneração
  desses neurônios torna os músculos flácidos e enfraquecidos. Wilmut quer
  encontrar os erros existentes nas células nervosas de pessoas que sofrem desta
  doença. Ele pretende retirar DNA do sangue, ou de um outro tecido, de uma
  pessoa que tenha a doença neuromotora, e implantar num óvulo humano que
  93
  
  tenha tido o núcleo removido. O ovo é estimulado a produzir células-tronco e
  não bebês. Enquanto o embrião ainda estiver nos primeiros estágios de
  desenvolvimento, algumas células serão retiradas para estudos. Estas células
  poderão ser usadas para criar vários tipos de células nervosas, que são afetadas
  na doença neuromotora. O embrião depois será destruído. O sucesso de seu
  trabalho pode ter profunda implicação em várias doenças nervosas e genéticas.
  A identificação dos genes envolvidos nesta doença seria mais fácil. É bem
  verdade que o conhecimento da seqüência dos genes é o primeiro passo para
  resolver a terapia contra determinadas doenças. No entanto, ainda faltaria saber
  como as influências ambientais determinariam se o indivíduo portador destes
  genes teria ou não a doença.
  O próprio Wilmut vai tentar criar um animal clonado perfeito nos próximos
  cinco - dez anos. Wilmut admitiu que se a clonagem de mamíferos é agora
  uma realidade, o processo de clonagem ainda é um problema não bem resolvido.
  Ele acredita que pode desligar o 'relógio biológico' na célula clonada, evitando
  os problemas do envelhecimento prematuro que afligiu a Dolly. Este 'relógio'
  parece estar embebido nos núcleos das células, o qual pode ligar ou desligar
  vários processos e sinalizar inclusive a morte celular. Isto significa na clonagem
  que, quando um núcleo é transferido para um ovócito, elementos da célula
  agem como se fossem da mesma idade do organismo doador. Isto não é problema
  se o núcleo for obtido de uma célula jovem, mas se ele for adquirido de uma
  célula adulta pode causar inúmeros problemas. No caso da Dolly, cujo material
  genético foi obtido da glândula mamária de animal adulto, o efeito 'relógio'
  estava relacionado com a artrite e o câncer de pulmão que a levou à morte com
  somente seis anos, sendo que a vida média de uma ovelha é por volta de 10 a 16
  anos. O que Wilmut deseja é compreender como os vários processos biológicos
  são controlados no núcleo e como 'convencê-los' de que são novamente de um
  organismo jovem.
  Todavia, não se pode repetir aqui os erros que ocorreram com a difusão da
  biotecnologia vegetal. A maneira como esta tecnologia foi divulgada ao grande
  público foi arrogante. O receio da sociedade deve ser levado em conta. As questões
  levantadas sobre a moralidade de usar embriões existentes, ou que serão criados,
  com o propósito de pesquisa e utilização para tratamento médico, devem ser
  consideradas profundamente. Homens e mulheres têm seus limites sociais.
  No caso da clonagem humana terapêutica, nós temos três alternativas de
  engajamento.
  a primeira, podemos lutar contra o desenvolvimento científico
  e somar nossas forças às conservadoras que procuram deturpar toda nova
  94
  
  tecnologia que poderá mudar o futuro do planeta. Na segunda, podemos ainda
  ficar sentados e passivamente ver o panorama do futuro que está vindo.
  Alternativamente,
  podemos participar da criação de um futuro melhor no qual
  o ser humano usará os avanços científicos e tecnológicos para evitar, prevenir
  ou tratar de doenças e do processo de envelhecimento, para aumentar sua
  expectativa e melhorar a qualidade de vida e, conseqüentemente, aumentar o
  bem-estar no planeta.
  De qualquer maneira, a sociedade brasileira deve iniciar o debate e agir
  com discernimento
  em questões como 'quando a vida humana começa?' e tentar
  legalizar a clonagem terapêutica e as pesquisas com células-tronco. Finalmente,
  é preciso colocar na balança o fato de a ciência tentar socorrer as pessoas que
  necessitam de tratamento para doenças que hoje não têm cura contra a possível
  eliminação neste processo de terapia de células de um embrião de quatro dias.
  
  A c.LoV\,cigeV\I\.
  Gle~r~V\I\.Gltcis
  V\,tío-~1A.V\A..C1V'vos
  Gerald Schatten e colegas da Universidade de Pittsburgh, Pensilvânia, Estado
  Unidos, divulgaram na revista Developmental Biology, em 11 de dezembro de
  2004, o resultado da pesquisa sobre a clonagem de um ovo de um primata nãohumano até o estágio de blastócitos. Nesta fase, o fluido interno do ovo contém
  camadas de células-tronco embrionárias. Utilizando a técnica de 'comprimir'
  delicadamente
  do ovócito para remoção do núcleo - método descrito pelos
  sul-coreanos
  para criar a primeira linhagem de células-tronco de um clone
  humano -, os cientistas deram um enorme avanço em direção ao sucesso da
  clonagem
  terapêutica
  em embriões de primatas não-humanos. Este
  conhecimento
  facilitará
  a compreensão
  das células-tronco humanas
  embrionárias
  e responderá inúmeras questões sobre como as células-tronco
  embrionárias funcionam e se elas podem ou não ser usadas efetivamente e com
  segurança no tratamento de doenças e lesões.
  Apesar de este estudo representar um significativo progresso, várias barreiras
  para clonagem de primatas não-humanos ainda permanecem. Schatten e seus
  colegas descreveram na revista Science,de abril de 2003, que, apesar de a técnica
  de transferência
  nuclear ter sido sucesso na clonagem da Dolly, camundongos
  e outros animais, em macacos não funcionava. Neste estudo, os pesquisadores
  encontraram obstáculos moleculares básicos que bloqueavam o desenvolvimento
  celular, como a ausência ou deficiência de proteínas importantes, estruturas
  mi táticas caóticas e cromossomos desalinhados.
  95
  
  Para melhorar o processo de clonagem, no artigo recente, o grupo americano
  retirou o núcleo de um ovócito, 'comprimindo' delicadamente a célula, ao invés de
  remoção do material genético utilizando-se uma agulha e vácuo. Os pesquisadores
  também utilizaram, na transferência nuclear, ovócitos que não estavam
  completamente maduros, ainda no primeiro estágio da meiose, quando o número
  de cromossomos começa a reduzir pela metade, para formar o ovócito pronto
  para a fertilização pelo espermatozóide. Na técnica tradicional, os ovócitos tinham
  os núcleos retirados no segundo estágio (metáfase) antes de ocorrer a mitose.
  Apesar do sucesso, a clonagem reprodutiva nestes animais permanece
  O grupo americano mostrou no artigo, claramente, a dificuldade
  primatas clonados (e talvez humanos): 135 embriões clonados de
  foram implantados em 25 fêmeas Rhesus e nenhuma gravidez obteve
  
  distante.
  de obter
  macacos
  sucesso.
  
  A lista de espera para transplantes de órgãos continua a aumentar mais
  rapidamente do que o número de órgãos humanos disponíveis. Centenas de
  pacientes falecem à espera de órgãos. Os avanços científicos e tecnológicos têm
  fornecido esperanças para estes indivíduos, devido à possibilidade de órgãos de
  outras espécies animais serem transplantados nos seres humanos. Esta terapia
  dos sonhos, porém, ainda vai demorar a chegar, mas estão sendo dados os
  primeiros passos nesta direção. Este revolucionário processo de transplantes de
  órgãos entre diferentes espécies é conhecido como xenotransplante, e se refere
  a um futuro grande negócio para transplantes de órgãos vivos de uma espécie
  para outra.
  A maior vantagem do uso de órgãos de animais para transplantes em humanos
  é o fato que se trata de uma maneira de ofertar órgãos de um animal saudável,
  ao invés de órgãos de uma pessoa já falecida, que podem ter alguma lesão
  tecidual resultante da morte. Mesmo órgãos obtidos de uma pessoa com morte
  cerebral, considerados candidatos ideais para transplantes, contêm normalmente
  pequenas anomalias. Sabe-se que o processo da morte cerebral causa lesões em
  outros órgãos, particularmente no coração. Como resultado, alguns órgãos
  transplantados não estão numa condição ideal.
  Utilizando-se a tecnologia dos transgênicos, a idéia é produzir quimeras,
  parte homem, parte animal, como fábricas vivas de produção de células e órgãos
  para transplantes. Alguns tecidos suínos têm sido usados pelo ser humano,
  
  96
  
  como pâncreas para produção de insulina e válvulas cardíacas para substituição
  das defeituosas humanas. Além disso, por exemplo, pode-se combinar DNA
  do homem com o de suínos. Como resultado desta junção de dois segmentos
  de DNA, o porco transgênico levará em seu genoma uma pequena amostra de
  genes humanos, em número insuficiente para criar uma nova espécie animal.
  Olianto mais geneticamente similar um animal for do homem, menos o sistema
  imune rejeita o órgão animal. Qiando a diferença nos genes for muito grande
  o órgão animal é rejeitado em nano-segundos pelo ser humano transplantado.
  Entretanto,
  o porco transgênico deverá possuir genes suficientes para que seus
  órgãos não sejam rejeitados quando transplantados para um ser humano. Não
  resta dúvida de que esta tecnologia será questionada, ética e moralmente, por
  várias facções sociais, que vêem este processo como não natural.
  Além disso, há sempre o risco de o transplante de órgão animal ser uma
  fonte de transmissão de viroses animais para a população humana. O porco,
  por exemplo, coexiste muito bem com um vírus conhecido com retrovírus
  endógeno suíno (Perv em inglês) que não pode ser eliminado do animal. Tem
  sido demonstrado que o Perv não causa doença em ratos de laboratório, embora
  não se saiba se este retrovírus pode contaminar o homem. Considerando os
  efeitos de viroses animais que infectam o homem, como o ébola, e possivelmente
  o vírus da Aids, não pode ser descartado o risco desta contaminação.
  No entanto, este animal quimera já está sendo criado e um dia produzirá
  células geneticamente
  idênticas, suficientes para reparar tecidos danificados ou
  mesmo órgãos para transplantes. Estas células terão um baixo índice de rejeição
  pelo paciente
  e serão conhecidas
  como tecidos 'humanizados'.
  Os
  xenotransplantes
  poderão salvar centenas de vidas humanas e ser considerados
  como um método de tratamento. Esta tecnologia deverá ser implementada e
  melhorada, pois, se bem sucedida, será um avanço fundamental para a medicina.
  Uma vantagem importante seria que não estariam sendo criados embriões
  humanos, como na clonagem terapêutica, que é um método mais questionável.
  Alguns indagarão por que utilizar suínos como fonte de órgãos? Por várias
  razões. Uma delas é que estes animais existem em grande quantidade, são
  relativamente
  baratos e de fácil manuseio zootécnico. Na prática do
  xenotransplante
  sempre haverá o risco de introduzir novos agentes patogênicos,
  como retrovírus que poderiam sofrer uma mutação e infectar células humanas.
  Entretanto, os pesquisadores acreditam que poderão selecionar suínos livres de
  microorganismos.
  Uma outra vantagem é que o tamanho dos órgãos dos porcos
  
  97
  
  é semelhante ao dos de seres humanos. Além disso, as anatomias dos corações
  de ambas as espécies são similares, bem como as dos rins, pulmões e fígados.
  Já foram realizados experimentos de transplantes de três corações de suínos
  transgênicos em três macacos. Um dos animais transplantados foi capaz de
  sobreviver por trinta horas. Tal experimento, realizado antes do desenvolvimento
  da tecnologia dos transgênicos, levava os macacos a viverem somente de 30 a
  90 minutos. A rejeição atrasa o uso deste processo nas práticas clínicas, mas o
  coração de um suíno transgênico bate muito mais tempo no peito de um macaco
  do que um coração de porco normal. Em termos genéticos, como os macacos
  são muito próximos aos seres humanos, acredita-se que estes dados representem
  como o homem reagiria a um xenotransplante.
  Imagina-se que nos próximos cinco anos ocorrerão os primeiros transplantes
  de órgãos de animais em homens e mulheres. O maior problema do uso de
  órgãos de suínos nos humanos é a rejeição. Os porcos têm um açúcar - a galactose
  - na superfície de seus vasos sanguíneos, que é um excelente alvo para anticorpos
  humanos. Os anticorpos atacam o órgão transplantado, levando a uma rápida
  destruição. Uma solução para a rejeição é transformar geneticamente o animal
  doador, de tal modo que seus órgãos não mais expressem a galactose.
  A produção de suínos transgênicos é um processo relativamente simples.
  As porcas são expostas a um aumento de hormônios que as conduz a um processo
  de superovulação. As fêmeas são acasaladas e os óvulos fertilizados. Os ovos
  resultantes, conhecidos como zigotos, são coletados nos ovidutos - tubos que
  ligam os ovários ao útero. O ovo embrionário é então inoculado com uma
  solução contendo segmentos do DNA humano. Desde que somente um pequeno
  segmento de DNA é inoculado no ovo, nem todos serão incorporados ao DNA
  do animal, ou seja, em média somente 1% deles expressará a nova informação
  genética. Entretanto, quando os porcos transgênicos cruzam entre eles, 50%
  dos embriões resultantes expressam 1% do segmento do DNA humano. Os suínos
  crescerão até a fase adulta, idade em que seus órgãos serão removidos
  cirurgicamente. Depois os animais serão sacrificados.
  Nos experimentos iniciais foram extraídas e injetadas em fetos de ovelhas
  células-tronco mesenquimais humanas. Elas se tornaram partes dos corações,
  peles, músculos, gorduras e outros tecidos das ovelhas. Mas o número de células
  humanas ainda era muito pequeno. Recentemente, foram obtidas, através do
  aprimoramento dessa tecnologia, quimeras ovelha-homem com uma proporção
  de 15% de células humanas no fígado do animal. As células humanas deviam
  
  98
  
  ser inoculadas por volta da metade do período de gestação, antes de o sistema
  imune do feto ter aprendido a diferença entre suas próprias células e as humanas.
  Para assegurar que o animal ainda é uma ovelha normal, foram criados animais
  híbridos por fusão dos embriões das ovelhas 'humanizadas' com carneiros.
  Com a familiarização lenta e gradual desta tecnologia pela sociedade, o
  conceito de xenotransplante
  se tornará mais aceitável, principalmente
  considerando que estes órgãos poderão salvar a vida de um grande número de
  pacientes que enfrentam a lista de espera, devido à falta de doadores de órgãos
  humanos. Com o avanço do conhecimento científico sobre genética da
  hibridização e quimeras, em um futuro não muito distante, o xenotransplante
  se tornará uma opção real para aqueles que necessitam de um órgão por sofrerem
  de uma enorme variedade de doenças lesivas a seus organismos.
  
  A natureza decidiu que para os mamíferos a reprodução sexual é a mais
  interessante, pois nela participam os genomas do macho e da fêmea. Por outro
  lado, as abelhas, formigas e alguns peixes, aves e répteis, podem reproduzir-se
  assexuadamente, utilizando o DNA maternal, através de um processo biológico
  conhecido como partenogênese.
  Este mecanismo jamais foi observado
  naturalmente
  nos mamíferos. Estes animais possuem uma reprodução
  característica, que necessita dos componentes Y e X para produzir um novo
  indivíduo. No ser humano, o óvulo e o espermatozóide contêm similar número
  de cromossomos (22 autossomos + o cromossomo sexual X, na fêmea; e Y, no
  macho). Na reprodução, a fusão do óvulo e do espermatozóide reconstitui um
  genoma humano completo com 46 cromossomos.
  Entretanto, foi divulgado, recentemente, o nascimento de Kaguya, a filha
  de duas camundongas, o que demonstrou que um mamífero saudável conhecido
  como 'partenota', pôde ser produzido pela fusão de dois grupos de cromossomos
  femininos, sem a participação do sexo masculino. A inserção de um núcleo de
  um óvulo geneticamente modificado em um óvulo normal foi realizada em
  aproximadamente
  600 óvulos. Após implantes de 457 ovos nos úteros de
  camundongas, somente 28 embriões foram produzidos. Destes, nasceram duas
  camundongas. Os restantes foram abortados ou nasceram anormais. Um dos
  'partenotas'
  se desenvolveu até a fase adulta e apresentou habilidade de
  reprodução, produzindo várias ninhadas após acasalamento com um macho.
  Normalmente, os mamíferos adquirem a metade dos cromossomos das fêmeas
  99
  
  e a outra metade dos machos. Qyando acontece dos embriões possuírem somente
  cromossomos femininos, normalmente morrem nas primeiras etapas do
  desenvolvimento placentário. Aqueles que possuem somente materiais genéticos
  masculinos geralmente são defeituosos.
  O imprinting genômico foi a grande descoberta para o desenvolvimento
  desta tecnologia. Ou seja, alguns genes são expressos no DNA maternal, mas
  estão bloqueados no DNA paternal, ou vice-versa. Após bloquear o genechave no óvulo da doadora do DNA, os cientistas fusionaram dois óvulos.
  O gene bloqueado está envolvido no mecanismo que controla a atividade dos
  genes oriundos do macho e da fêmea. Os óvulos fusionados foram ativados
  quimicamente para produzir embriões que foram implantados nas placentas de
  camundongas.
  Assim como na clonagem, um outro tipo de reprodução assexuada é possível
  em camundongos, e talvez seja possível em alguns outros mamíferos. Entretanto,
  a eficiência desta tecnologia é muito baixa, menor que no processo de
  desenvolvimento da ovelha Dolly. Somente 0,6% dos embriões criados
  sobreviveu. Assim é impensável, inaceitável e inseguro utilizá-la em seres humanos.
  No experimento divulgado, os pesquisadores focaram dois genes importantes
  para o imprinting genômico. Os genes Igf2 e Hl 9, que residem no cromossomo
  7 do camundongo, são também expressos no embrião humano. Qyando o óvulo
  do camundongo amadurece, o H19 torna-se ativo e o Igf2 é inativado.
  Entretanto, no espermatozóide, o oposto ocorre com os mesmos genes.
  No cromossomo masculino, o gene H19 está inativo e o gene Igf2 é ativo.
  Normalmente,
  quando dois grupos de cromossomos maternais são
  fusionados, o embrião não se desenvolve porque os genes não são apropriadamente
  ativados. Os pesquisadores retiraram o gene H19 de um ovócito imaturo de
  camundonga e observaram que o gene Igf2 no genoma maternal tinha sua
  atividade aumentada. Sabe-se que o Igf2 regula a produção de uma proteína
  que por sua vez regula o desenvolvimento do embrião. O gene alterado teve um
  grande impacto sobre a expressão de mais de mil genes, demonstrando a
  complexidade da regulação do desenvolvimento embrionário.
  Por que na evolução dos mamíferos foi selecionado o processo de reprodução
  que envolve genes de macho e de fêmea? Uma resposta simples seria que isto
  maximiza a mistura de gene dos dois sexos. Sem dúvida, se somente as fêmeas
  fossem responsáveis pela reprodução, elas produziriam uma população de
  indivíduos geneticamente semelhantes. O mesmo é verdade para os machos.
  100
  
  Plantas e animais que têm a competência de reproduzir por partenogênese ou
  androgênese (fusão de dois espermatozóides) produzem machos quando aumenta
  a necessidade deles. No entanto, este não foi o processo de seleção na evolução
  dos animais mamíferos.
  De qualquer maneira, acreditamos que ainda não chegou o fim do sexo
  masculino. Dados recentes demonstraram que o macho não é obsoleto. Apesar
  da clonagem,
  que produz um embrião sem a fertilização do óvulo pelo
  espermatozóide,
  e do nascimento de camundongos sem pai, o macho tem mais
  importância
  na procriação
  do que se pensava. Foi descoberto que o
  espermatozóide
  fornece, além dos cromossomos masculinos na fertilização do
  óvulo, cerca de três mil moléculas de RNA mensageiras que são introduzidas
  no óvulo pela célula reprodutiva masculina no ato da fecundação. Destas, foram
  identificadas seis moléculas encontradas no espermatozóide e nos ovos fecundados,
  mas não nos óvulos não fertilizados.
  Aparentemente,
  estes RNAs agem nas primeiras etapas do desenvolvimento
  embrionário.
  Utilizando
  espermatozóides
  humanos para 'fertilizar'
  artificialmente óvulos de hamsters, foram encontradas nos óvulos duas moléculas
  de RNA provenientes das células masculinas. Elas carreavam instruções genéticas
  para síntese das proteínas protamina-2 e clusteína. Esta última molécula está
  envolvida em numerosos processos da fertilização e no desenvolvimento
  embrionário
  saudável. Talvez estes dados expliquem a baixa eficiência da
  clonagem, ou seja, no embrião clonado deve haver deficiência dos RNAs
  fornecidos pelos espermatozóides.
  
  A MLsterLosci MílquLV\,íl ceLuLcir
  Nos últimos anos, apesar de a ciência ter a~ançado como nunca em toda sua
  história, ainda conhecemos muito pouco sobre os mecanismos moleculares
  que controlam o desenvolvimento, a diferenciação e a regulação da divisão
  celular. Há pouco tempo a união de um espermatozóide com um óvulo era a
  única maneira de gerar a vida nos mamíferos. Este conceito começou a mudar
  quando os cientistas criaram animais através da clonagem, como foi o caso de
  Dolly, a ovelha vedete, e de tantos outros animais.
  Estas investigações são importantes porque existem cientistas que acreditam
  que a espécie humana poderá se extinguir em 10 milhões de anos. Isto se refere
  principalmente ao cromossomo Y que poderá perder seus 45 genes, incluindo
  o gene SRY responsável pela produção de hormônios. Este cromossomo surgiu
  101
  
  a 300 milhões de anos possuindo 1.438 genes. Assim, neste período já perdeu
  1.393 genes. Aparentemente um outro cromossomo terá a tarefa de desenvolver
  um gene para determinação do sexo. Os pesquisadores acreditam que se o
  cromossomo Y for extinto isto poderia criar dois ou mais sistemas de
  determinação sexual resultando em duas espécies humanas diferentes. Alguns
  cientistas acham que o cromossomo Y perdeu genes desnecessários e que não
  perderá os genes essenciais para a manutenção da espécie.
  Sabendo do risco de extinção, pesquisadores japoneses há pouco tempo
  produziram um camundongo misturando DNA obtidos de duas fêmeas.
  O macho ficou fora da jogada! Em contrapartida, cientistas americanos sugeriram
  uma maneira de as fêmeas não fazerem parte desta equação reprodutiva, pois
  acabam de mostrar que camundongos machos foram capazes de produzir óvulos.
  Este novo modo de manipular a construção da vida pode, eventualmente,
  encaminhar a ciência para um lado que evitará as objeções éticas, morais e
  religiosas existentes em torno da pesquisa envolvendo embriões humanos. Com
  isto espera-se que se torne realidade a promessa médica de desenvolver célulastronco humanas sem destruir nada que seja considerado uma vida em potencial.
  Os pesquisadores conseguiram produzir óvulos a partir de células-tronco
  embrionárias, sem utilização de fêmeas. Este experimento foi realizado em
  camundongos, mas a possibilidade de que dois homens pudessem combinar
  seus materiais genéticos para gerar um bebê existe, pelo menos teoricamente.
  Um homem supriria o espermatozóide e o outro o óvulo. Na realidade este não
  é o problema, os pesquisadores querem é entender o ainda complexo mistério
  da vida. Como alguma coisa tão pequena, como um ovo, pode desenvolver-se
  como um animal ou um ser humano completo?
  Os óvulos são as células mais importantes do organismo, mesmo se
  comparados aos espermatozóides, por que eles colocam em sintonia o relógio
  biológico da reprodução. Numa clonagem, ao se transferir um DNA de uma
  célula adulta normal para um óvulo, o ovo formado reprograma o DNA,
  tornando-o totalmente diferente daquele existente no tecido do qual foi retirado.
  Esta célula clonada torna-se capaz de se desenvolver como qualquer tipo de
  células do organismo ou de tornar-se uma entidade complexa, como um
  organismo vivo. A clonagem fornece para a misteriosa máquina celular chamada
  ovo a possibilidade da volta no tempo.
  Se o óvulo for fertilizado ou clonado, no ovo resultante formam-se célulastronco, desejadas pelas suas promessas médicas, já que podem se dividir e se
  
  102
  
  tornarem diferentes tipos de tecidos, como células de pele para serem utilizadas
  no tratamento de queimaduras, neurônios para serem usados em pacientes com
  doenças neuro-degenerativas, ou células pancreáticas que podem revolucionar
  o tratamento da diabete, e assim por diante. No chamado clone terapêutico, o
  DNA de um paciente é transferido para um óvulo e produz células-tronco
  embrionárias que podem se diferenciar em tecidos e células que possuem o
  código genético do paciente: um perfeito tecido ou órgão, à prova de rejeição.
  Na busca de tais células, cientistas coreanos anunciaram, este ano, que tinham
  clonados embriões humanos, utilizando óvulos de mulheres doadoras.
  A objeção a este trabalho não é somente devida ao fato de essa clonagem
  poder produzir uma criança, mas também devida à produção e destruição de
  aglomerados de células, em um estágio do desenvolvimento que, em teoria,
  poderia produzir bebês, caso fossem implantados num útero. Alguns indivíduos
  argumentam que embriões, mesmo que ainda microscópicos e desestruturados,
  não importando como foram desenvolvidos, são seres humanos. Outros somente
  vêem, nestes casos, aglomerados de células.
  Os óvulos gerados por camundongos machos, caso produzissem célulastronco, evitariam as objeções quanto a colocar as fêmeas para doarem seus
  óvulos. Qyando os óvulos obtidos de dois machos foram identificados, tentou-se
  fertilizá-los com espermatozóides. Mas, infelizmente, não funcionou! Os óvulos
  possuem o tempo fisiológico exato para serem fecundados. A utilização destas
  células muito cedo ou muito tarde impossibilita a fecundação. O controle da
  natalidade baseado na tabela da ovulação tem este princípio. O espermatozóide
  é mais versátil, ele poderá fecundar um óvulo se for inserido durante diferentes
  estágios de sua maturação.
  Outros cientistas conseguiram produzir espermatozóides de camundongos
  a partir de células-tronco e usaram as células para fecundar óvulos desses animais.
  Os óvulos normalmente possuem somente o cromossomo X, enquanto os
  espermatozóides podem ter um X ou um Y, assim determinando o sexo da
  prole. Para sobreviver, o animal necessita pelo menos de um cromossomo X.
  No entanto, os pesquisadores que produziram óvulos a partir de células-tronco
  acreditam que possam ter óvulos Y que se desenvolveriam em machos se
  fertilizados com um espermatozóide X.
  Qyanto mais se desenvolvem os trabalhos engenhosos de biologia nos
  laboratórios, mais opções éticas e legais estarão sendo buscadas. Por exemplo,
  o uso da clonagem para desenvolver células-tronco embrionárias é preferível
  
  103
  
  ao pagamento de uma mulher para incubar células clonadas até o embrião
  estar crescido e ser depois abortado para possibilitar seu uso como fonte de
  tecidos para tratamento de lesões.
  
  "PobreelosAtLetcisCov1.,1.,uV\,s
  e MortciLs
  Antes do atentado terrorista na Espanha e, mais recentemente,
  ao
  aproximarem-se as olimpíadas da Grécia, as autoridades encarregadas da
  segurança já tinham solicitado à Organização do Tratado do Atlântico Norte
  (Otan) ajuda para garantir a tranqüilidade e evitar acontecimentos indesejáveis
  dur. nt
  j gos em Atenas. Agora, com maior razão, a preocupação deve ter
  aumentado. No entanto, em jogos olímpicos anteri r s, a maior ameaça aos
  atletas era a utilização de substâncias estimulantes ou excitantes ilegais conhecidas como doping- para melhorar o desempenho. A aplicação ilegal de
  estimulantes já era comum em cavalos de corridas para aumentar o rendimento.
  Historicamente, as primeiras drogas conhecidas para tal finalidade foram o
  ginseng, o ópio, e esteróides obtidos de testículos de ovelhas. Nas décadas de
  1940 e 1950, com o avanço do conhecimento na área da endocrinologia,
  apareceram os esteróides anabolizantes e algumas outras substâncias não
  esteróides, com efeitos semelhantes. Os esteróides anabolizantes são derivados
  do hormônio masculino, a testosterona, formando a androstenediona,
  a
  nandrolona e o estanowlol, entre outros compostos. Eles aumentam a massa
  muscular e sua contratura e a resistência à fadiga, diminuindo o ritmo cardíaco,
  bem como o período de recuperação - fatores críticos para os atletas em vários
  tipos de esportes que envolvem força de explosão muscular. Estas drogas não
  são específicas, e os pesquisadores estão aprendendo mais sobre fatores locais
  de desenvolvimento muscular.
  Os avanços da biologia molecular e da engenharia genética perrni tiram que
  pacientes que possuem distrofia muscular, com perda de músculo seletivo,
  pudessem ser tratados com fatores genéticos locais para recuperarem sua atividade
  física. Por outro lado,já se sabe que os bons velocistas tendem a ter uma versão
  do gene chamada alfa-actinina-3, ou ACTN3, enquanto corredores de longas
  distâncias tendem a apresentar uma versão diferente, a ACTN2, e os corredores
  mais rápidos tinham não apenas urna, mas duas cópias do ACTN3.
  A investigação na terapia gênica, com objetivos voltados ao tratamento e
  prevenção de doenças, está avançando continuamente. O conhecimento científico
  sempre pode ser utilizado sem ética e ilegalmente. Assim, esta tecnologia pode
  104
  
  rapidamente infiltrar-se nas atividades esportivas, contaminando os atletas. Corno
  os genes funcionarão no doping? Imagine os genes corno o seftware de nosso
  organismo. Corno num computador, os genes contêm códigos que assinalam,
  para cada célula em nosso organismo, quais são e quando devem realizar certas
  tarefas. Se tivermos urna falha no código que leve nosso computador a não
  funcionar apropriadamente,
  um técnico de computador pode inserir um
  segmento do código correto para corrigir o defeito. A transferência de genes é
  similar a fazer mudanças no software de nosso computador pessoal. O!iando
  isto é realizado com material genético num organismo vivo, isto é conhecido
  como terapia genética. Se o computador esta funcionando bem, mas nós
  qu remo fazer um upgrade em certa área, podemos arrumar um software que
  r for e o 'digos existentes, tornando-o mais poder soou com mais recursos
  computacionais. O upgrade genético para aumentar a força muscular numa
  pe soa normal, utilizando-se a transferência de genes, é a base da terapia gênicu,
  e no caso de atletas, do dopinggenético.
  A injeção de camundongos com o gene de crescimento conhecido corno
  fator Ide crescimento (IGF-I) levou estes animais a obterem urna musculatura
  30% mais forte. Assim, é possível que a transferência de genes dirigida ao
  músculo seja usada para aumentar seu rendimento. O doping gênico foi um
  problema para as olimpíadas de agosto de 2004 em Atenas, mas em 2008,
  poderá ser problema nos jogos olímpicos de Beijin.
  Recentemente, os cientistas identificaram o gene responsável pela síntese
  de eritropoetina (EPO), o qual estimula a eritropoese (formação de hemácias,
  células vermelhas sangüíneas). Estas células são importantes para provas de
  resistência como a maratona e o ciclismo. A eritropoetina sintética, utilizada
  para tratamento de anemia é considerada ilegal pelo Comitê Olímpico
  Internacional, foi o centro de um escândalo de doping na clássica competição
  de ciclismo na França, em 1998. Utilizando corno veículo vírus não patogênicos,
  o gene EPO já foi inoculado em músculos da perna de primatas, para mantêlos com alto suprimento de hemácias. A dificuldade neste trabalho, corno em
  outros casos de terapia gênica, é controlar a atividade do gene EPO ligado ao
  vírus. Este é um problema tão importante na terapia gênica que logo terá urna
  solução tecnológica.
  Devido ao fato de a transferência de gene usar o próprio organismo do
  atleta para desenvolver mudanças a nível celular, as evidências químicas do
  doping genético não são tão aparentes, corno nos casos do uso de drogas, corno
  esteróides e anfetaminas. As tecnologias disponíveis incluem a biopsia muscular,
  105
  
  imagens obtidas por ressonância magnética e a utilização de alguns marcadores
  do vírus vetor, que transporta o gene alterado no organismo. Ao longo dos
  anos, observou-se que alguns técnicos e empresários, para aumentar a
  performance dos atletas, querem usar o conhecimento científico mais moderno.
  Por isto, logo devem ser regulados os efeitos da engenharia genética no esporte
  e iniciado o desenvolvimento de métodos para detecção do doping molecular.
  
  106
  
  5
  
  Ag v~e,l,{Ltl,{víle c;e0ve.s
  
  Atualmente estamos entrando em uma nova era da agricultura com um
  papel central da biologia molecular, devido ao enorme avanço nos conhecimentos
  básicos da biologia vegetal e a aplicação de técnicas de engenharia genética.
  Esta revolução vai depender menos das inovações mecânicas ou químicas e
  mais do uso intensivo do saber científico e técnicas moleculares e celulares. As
  promessas da biotecnologia agrícola focalizam a produtividade, a redução de
  custos, a geração de inovações e melhorias nos alimentos e o estabelecimento
  de práticas agrícolas mais ecológicas. Nunca houve tanta aplicação prática da
  ciência como na área agrícola.
  
  A maior parte de aproximadamente 30 milhões de espécies de plantas, animais,
  bactérias, fungos e vírus que existem no ~osso planeta encontra-se nas florestas
  tropicais. Na floresta Amazônica, por exemplo, 15.000 espécies de animais foram
  catalogadas, oito mil das quais consideradas novas quando descobertas. Qyarenta
  por cento dos peixes de água doce, 25% das espécies de pássaros e 5.000 espécies
  de árvores conhecidas no planeta são encontradas na Amazônia.
  O número de microorganismos encontrados no solo é enorme. Utilizando-se
  marcadores de DNA, estima-se que em um grama de solo da floresta nativa
  sejam encontradas mais de duas mil espécies de microorganismos. Imaginem os
  milhares de novos genomas e proteomas que serão descobertos nesta diversidade
  biológica! Estimem o número de genes inéditos que serão conhecidos em nossa
  biodiversidade! Entretanto, o desflorestamento diminui enormemente o número
  e as espécies de bactérias e fungos, além de alterar várias propriedades do solo,
  como o pH, elementos químicos, densidade e porosidade.
  
  107
  
  Desde que as técnicas de biologia molecular tornaram-se disponíveis,
  avalanches de descobertas estão sendo divulgadas relacionando a biodiversidade
  com saúde, principalmente na área dos fármacos. Este desenvolvimento científico
  levará a mais do que uma revolução na área médica, pois se refletirá na economia,
  na política e na qualidade de vida do ser humano. Novos medicamentos
  desenvolvidos com base na biodiversidade serão utilizados para tratamento de
  doenças intratáveis ou tidas como de difícil terapia. Novas formas de aplicação
  de drogas estão sendo inovadas. Em breve, ao usar sabonetes, pastas de dente,
  cosméticos, aerossóis e alimentos, uma pessoa poderá estar tomando sua dose
  diária de medicamentos. Nos últimos 10 anos, 60% das drogas novas usadas no
  tratamento de câncer foram descobertas nas florestas tropicais. O mercado mundial
  de medicamentos derivados de plantas é de 200 bilhões de dólares/ano.
  Apesar dos esforços realizados pelas universidades e institutos de pesquisa
  nacionais, a diversidade biológica brasileira ainda é pouco investigada.
  Verdadeiras barreiras restritivas à pesquisa e inovação nesta área são as leis
  rígidas e verticalizadas vigentes na burocracia pública. É importante concentrar
  o debate no que é factível e não em fantasias. Os avanços do conhecimento
  impõem a necessidade urgente de mudanças destas normas. É importante traçar
  leis flexíveis para determinar, deliberar e facilitar a investigação com material
  biológico, bem como a cooperação nacional e internacional.
  Já é hora de encarar os receios e as vantagens do estudo da biodiversidade.
  Inexplorada e desconhecida, ela tem valor zero para a sociedade, pois não gera
  empregos nem riquezas. Não resta dúvida de que é necessário prevenir possíveis
  abusos. No entanto, dificultar e burocratizar a investigação científica tira o
  ânimo e a competitividade de nosso país e não resolve o problema. Afinal,
  quantas espécies de microorganismos podem estar saindo no barro ou na poeira
  aderida nos tênis de nossos turistas?
  
  "E;Lotee,V\,oLog
  LeiAgv[e,oLci
  Não resta dúvida que o mundo está crescendo. A população hoje é de
  aproximadamente seis bilhões de pessoas. As estimativas demonstram que ela
  será nove bilhões em 2050. Isso significa uma população crescendo na base de
  78 milhões por ano e que cerca de 20% deste crescimento demográfico estará
  na Índia, 50 milhões de pessoas aumentará na Ásia, 18 milhões na África e 8
  milhões na América Latina e no Caribe. O restante deste crescimento estará
  em países estáveis, como os Estados Unidos e Europa. Mais do que isto,
  108
  
  enquanto a economia dos países ocidentais crescerá aproximadamente 2%, a
  China vai crescer mais do que 8% e a Índia em torno de 5%. Isto significa
  que a população destes países terá mais dinheiro para o consumo. Por outro
  lado, os países em desenvolvimento estão se urbanizando, o que induzirá a
  diminuição dos produtores e o aumento dos consumidores. Para onde isto
  poderá direcionar o mundo?
  O passo lógico será um aumento da produção agrícola. A biotecnologia pode
  oferecer aos agricultores uma maneira mais elaborada de produzir cultivares. Os
  principais benefícios da biotecnologia agrícola incluem resistência a doenças e
  pragas, redução do uso de pesticidas, frutas e grãos com composição mais nutritiva,
  tolerância a herbicidas, mais rápido desenvolvimento dos vegetais e melhoria do
  sabor e qualidade do alimento. As plantas são manipuladas geneticamente (GM)
  de maneira mais fácil do que animais. Assim, o avanço nesta tecnologia aplicada
  a plantas será mais rápido do que para animais. O solo para cultivo está limitado
  devido aos ambientalistas. A biotecnologia poderá melhorar a eficiência da seleção
  natural de plantas e aumentar a produtividade agrícola. Nos próximos cinco anos
  os alimentos transgênicos comerciais terão seus genomas conhecidos. Estes
  produtos utilizarão menos fertilizantes, crescerão em terrenos ácidos e áridos e
  produzirão mais do que uma planta comum.
  O suplemento de alimento deve crescer no mundo. Para continuar este
  aumento utilizando-se da agricultura tradicional, teríamos necessidade de plantar
  em mais 10 milhões de hectares. Isto seria uma catástrofe para o ecossistema.
  Ou seja, isto significaria mais desmatamento com drásticas conseqüências para
  o meio ambiente. O suprimento de alimento deve dobrar nos próximos 30
  anos. No entanto, 80% da futura produção de alimentos deve continuar sendo
  em terras utilizadas hoje, ou seja, haverá limitação para expansão de solos
  produtivos. Um dos maiores problemas será na África que terá um solo com
  diminuição da fertilidade, difícil aplicação da melhoria tecnológica, isolamento
  rural devido à falta de estradas e transportes, bem como educação deficiente e
  falta de serviço de saúde.
  Em 2003, as plantações GMs foram cultivadas em mais de 70 milhões de
  hectares de 18 países, o que representa uma área duas vezes maior que a Inglaterra.
  Aproximadamente
  cinco milhões de pequenos agricultores no Brasil, China,
  Índia, África do Sul e México estão plantando algodão GM resistente a pragas.
  Calcula-se uma economia de cerca de US$500 por hectare, principalmente
  através uma redução de 70% no uso de pesticidas. O cultivo de plantas GMs
  está crescendo no mundo todo e já é bastante difundido nos EUA, Canadá e
  109
  
  Argentina, mas somente agora está sendo liberado em alguns países da Europa,
  pois ainda existe receio quanto à ameaça que ele representa para o meio ambiente
  e a saúde humana e animal.
  As maiores contribuições dos vegetais GMs ainda estão para chegar. Uma
  delas, provavelmente, será a redução drástica do uso de agrotóxicos. Este é o
  caso das variedades de feijão e mamão resistentes a doenças viróticas, ou da
  melhora do milho e do algodão resistentes a lagartas. No Brasil, a Empresa
  Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) investiu muito nesta tecnologia
  e desenvolveu inúmeros tipos de plantas modificadas. China, Cuba e Índia
  avançam velozmente nas plantas transgênicas. A investigação de plantas
  geneticamente alteradas trará benefícios para a saúde pública. Algumas vantagens
  já foram obtidas somente pela redução do uso de inseticidas.
  Maiores benefícios virão com o desenvolvimento de vacinas, anticorpos e
  outras proteínas medicamentosas. Vacinas contra hepatite B, bactérias e vírus
  que causam diarréias foram desenvolvidas em batatas e bananas e estão sendo
  testadas. Possivelmente para fins comerciais estas vacinas serão produzidas em
  bananas, alface ou em suco de tomate, para serem ingeridas. Uma das vantagens
  é que estes produtos não serão administrados por injeção e estarão livres de
  possíveis contaminações por agentes patogênicos humanos. Estas vantagens
  devem ser mais discutidas pela mídia e ignorá-las não é uma opção.
  Os principais produtos melhorados pelo uso da biotecnologia foram o milho, a
  soja e as batatas que necessitam de menor aplicação de pesticidas/herbicidas;
  a soja com menor teor de lipídeo saturado, mais ácido oléico e maior estabilidade à
  oxidação; o mamão papaya resistente a vírus; o arroz que cresce mais rápido,
  mais rico em proteínas e capaz de tolerar melhor o solo ácido; a batata e o
  milho resistentes a doenças e com produção aumentada; entre outros. A produção
  de novas variedades de cultivares pela biotecnologia continua.
  Veja um belo exemplo do que pode ser a agricultura nos próximos anos.
  O ser humano e o trigo caminham juntos pelo planeta pelo menos há 10.000
  anos, adaptando-se a climas e solos diferentes. O homem tornou-se dependente
  do trigo, que é cultivado em mais de 70 países. Utilizando-se deste cereal
  foram descritos recentemente genes que dão habilidade ao trigo de crescer em
  diferentes climas, permitindo a esta planta sobreviver em condições extremas.
  Os dois genes revelados foram o VRN, que ativa a florescência, e o VRN2, que
  atrasa este processo, permitindo ao trigo desenvolver-se desde regiões de longo
  inverno até áreas temperadas e tropicais.
  
  110
  
  Os benefícios esperados num futuro próximo são as reduções dos níveis
  de toxinas naturais em plantas, a obtenção de métodos mais específicos, simples
  e rápidos para localização de um agente patogênico, toxinas e contaminantes
  e o aumento do tempo de exposição nas prateleiras dos supermercados sem
  os produtos estragarem. Os principais produtos já desenvolvidos para o mercado
  incluem o óleo de soja e de canola contendo mais estearato, podendo-se
  produzir margarinas mais saudáveis, melões menores e sem sementes, bananas
  e abacaxis com menor tempo de maturação, ervilhas de crescimento mais
  rápido e em maior quantidade, amendoim com mais proteínas e bananas
  resistentes a fungos. Ainda poderemos ter tomates com maior concentração
  de antioxidante (licopeno); batatas com maior conteúdo sólido (amido), o
  que reduz a quantidade de óleo absorvido durante a fritura; frutas e verduras
  com maiores teores de vitaminas, como a C e a E; alho que produz mais
  alicina, possivelmente socorrendo na redução dos níveis de colesterol; arroz
  com maior teor de proteínas, utilizando genes obtidos de ervilhas; cerejas com
  maior nível de ácido elágico, um agente anticancerígeno natural, entre outros.
  A população mundial deverá dobrar, ou seja, o planeta terá aproximadamente
  10 bilhões de pessoas até 2050. Poucas outras tecnologias serão capazes de
  oferecer as mesmas vantagens da biotecnologia, com o potencial de socorrer e
  evitar a fome no próximo século. Solos áridos e ácidos poderão ser utilizados
  para agricultura com a mesma eficiência de um solo fértil. Isto certamente
  aumentará a economia dos países em desenvolvimento, gerando mais empregos
  e maior produtividade.
  Alguns acreditam que a ciência está planejando a natureza melhor do que a
  própria natureza. Entretanto, os impactos e as implicações desta tecnologia
  ainda não são completamente compreendidos. A discussão do momento é sobre
  os riscos e benefícios possíveis dos organismos geneticamente modificados
  (OGMs), sob o ponto de vista de uma ciência ambientalista e ecológica.
  Ou seja, como os OGMs devem ser desenvolvidos e regulados levando em
  conta a perspectiva científica, política, socioeconômica, moral e ética.
  Um monitoramento bem planejado é crucial para identificar os riscos de
  um OGM no ambiente, principalmente quando há razão de suspeita de um
  problema possível. Em alguns casos, quando uma planta GM é cultivada, este
  monitoramento detecta riscos ao ambiente que não eram evidentes em pequena
  escala. Ecologistas e ambientalistas do mundo todo, a princípio, fazem oposição
  radical aos OGMs, principalmente às plantas geneticamente manipuladas.
  
  111
  
  É difícil entender esta posição. Oposição radical contra alimentos transgênicos
  é o triunfo do dogma sobre a razão. Ou da esquerda sobre a direita. Ora, os
  transgênicos servem tanto para o capitalismo quanto para o socialismo. É melhor
  não entrar neste véu ideológico.
  Por que não fazem campanha contra os medicamentos e vacinas produzidas
  por modificação genética? A mesma tecnologia utilizada para inserir um gene
  humano na levedura a fim de produzir insulina para indivíduos diabéticos é
  usada para modificar uma plantação GM. Qyal a razão de uma técnica poder
  ser usada para produção de medicamentos, mas não poder modificar vegetais
  tornando-os resistentes a pragas? Porque existe esta reação gigantesca dos ativ-istas
  verdes contra a modificação genética de plantas?
  Devido à comercialização de plantas GM ser relativamente recente e limitada
  somente a poucos tipos de vegetais muitas das questões levantadas necessitam
  de um estudo mais profundo, pois somente foram analisadas empiricamente.
  Mas os riscos dos OGMs são mais conhecidos entre os ecologistas, as agências
  reguladoras e o público, enquanto os benefícios ao meio ambiente necessitam
  ainda serem pesquisados e documentados com mais rigor científico.
  Por centenas de anos as plantas têm sido usadas para tratamentos e terapias
  de inúmeras doenças. Com o avanço da biotecnologia, as plantas estão começando
  a serem utilizadas com 'fábricas' produtoras de proteínas terapêuticas que servirão
  de matéria-prima para formulação de medicamentos. Plantas produtoras de
  drogas são resultados de urna aplicação alternativa da biotecnologia. Esta
  metodologia é de baixo custo, segura e mais eficiente se comparada aos
  tradicionais processos utilizando fermentação microbiana ou culturas de células
  animais. Uma outra vantagem é de que as plantas não propagam agentes
  patogênicos que podem infectar o ser humano ou outros animais.
  Comparado com outros métodos existentes, a planta tem mais habilidade
  para assimilar a informação genética e produzir proteínas complexas que
  podem ser usadas na formulação de remédios mais efetivos. Os métodos de
  culturas de células são caros e trabalhosos e não produzem a quantidade suficiente
  de proteínas terapêuticas para atender as necessidades do mercado. Em muitos
  casos, o custo de produção de uma proteína medicamentosa é significativamente
  barato porque não necessita tanto de investimentos como nos métodos
  tradicionais de produção.
  
  112
  
  AgrLe,uLturci PrLv1úUVCle o Futuro
  A humanidade vem modificando plantas no nível genético desde o seu
  primórdio. O destino da sociedade humana, bem como da agricultura, tem
  sido mutuamente vinculado e dependente desde então. A agricultura permitiu
  ao ser humano deixar de ser somente caçador para construir seu desenvolvimento
  econômico e cultural. Nossos ancestrais escolheram umas poucas plantas
  selvagens e, gradualmente, as modificaram pela seleção das maiores, mais
  saborosas e mais resistentes, para então propagá-las. Assim, organismos têm
  sido alterados por milênios, nos trazendo arroz, trigo, milho, soja, batata e
  tomates que têm poucas semelhanças com seus ancestrais. Por exemplo, o tomate
  e a batata continham potentes toxinas. Hoje, variedades destas plantas têm sido
  cultivadas, produzindo alimentos saudáveis e nutritivos.
  A maioria das plantações não é natural por apresentar diferenças com seus
  ancestrais selvagens e, também, devido à sua origem e domesticação ter ocorrido
  em locais diferentes dos de sua origem. Por exemplo, o Brasil produz milho e
  soja que são variedades nativas do México e da China, respectivamente.
  O trigo foi domesticado na Mesopotâmia, o café tem origem na Etiópia, a
  laranja na Índia, a cana de açúcar em Papua Nova Guiné, a batata na Europa, a
  mandioca na África, a batata doce no Japão. Um exemplo de modificação genética
  foi revelado num estudo recente, onde os pesquisadores compararam genes de
  milho recuperados no México e nos Estados Unidos, e descobriram que três
  variantes genéticas foram sistematicamente melhoradas, provavelmente através
  de cultivas seletivos, por centenas e centenas de anos, pelos fazendeiros
  primitivos. A planta ancestral do milho, o teosinto, foi domesticada entre 6.000
  e 9.000 anos atrás no México. Esta planta, considerada somente uma semente,
  ainda é encontrada no país. Pelo cultivo e seleção das características desejáveis,
  os agricultores daquele tempo causaram, no teosinto, mudanças fantásticas
  visando ao aumento da produção de alimento.
  Há cerca de 5 .500 anos o tamanho dos poucos grãos de milho na espiga era
  maior. Entretanto, todas as variantes genéticas já eram encontradas no milho
  'moderno' que crescia no México há 4.400 anos. A planta foi tão modificada
  pelo cultivo direto que evoluiu para uma forma que não podia se desenvolver e
  dependia dos agricultores para sobreviver nas consecutivas gerações. Hoje, o
  México possui 59 espécies de milho. Os pesquisadores acreditam que
  dificilmente estas modificações genéticas tenham sido realizadas de maneira
  
  113
  
  espontânea. Aparentemente,
  os agricultores primitivos eram muito mais
  sofisticados do que imaginávamos. A diferença entre o teosinto e o milho está
  somente em alguns poucos genes que causam uma enorme mudança.
  Provavelmente o agricultor primitivo descobriu que, plantando as sementes de
  um milho de melhor qualidade perto de um outro de pior qualidade, poderia
  ocasionar trocas benéficas no de pior qualidade nas próximas gerações. Caso
  tivesse encontrado a combinação correta, o fazendeiro ancestral dividia este
  conhecimento com seus amigos e parentes.
  Somente três genes que apareceram num curto espaço de tempo melhoraram,
  dramaticamente, a qualidade do milho. Um gene mudou a arquitetura da
  semente. Outro induziu a produção de um grão mais macio, e uma mudança na
  consistência do milho, facilitando o brotamento da planta. O terceiro gene
  tornou o grão de sabor mais agradável, pela modificação da concentração de
  amido. Provavelmente estas mudanças nas características do milho encorajaram
  os agricultores primitivos a propagarem a planta para outras regiões.
  A agricultura moderna somente se desenvolveu nos primeiros anos de 1700,
  quando os cientistas criaram as primeiras plantas híbridas, obtidas pelo
  cruzamento de dois tipos de plantas diferentes. Na década de 1840, um monge
  austríaco, Gregório Mendel, trabalhando com ervilhas, definiu as primeiras
  leis da hereditariedade. Pesquisadores europeus, no início de 1900, utilizando a
  técnica desenvolvida por Mendel, começaram a melhorar as plantas existentes.
  Em 1953, Watson e Crick descobriram a estrutura do DNA. Vinte anos após,
  foi descoberto como isolar genes. Na década de 1980, a informação genética
  pôde ser transferida de um organismo para outro. Pela manipulação de genes,
  os pesquisadores puderam formar novas proteínas que protegem a planta contra
  doenças. Em 1985, plantas geneticamente modificadas foram testadas no campo.
  O tomate Flavr Savr, que tem seu processo de maturação retardado, foi liberado
  para consumo nos EUA em 1994. Logo após, foi desenvolvida a soja resistente
  a herbicidas. De lá para cá, inúmeras plantas foram alteradas geneticamente.
  Como vimos os avanços na genética foram progressivamente rápidos.
  As aplicações deste conhecimento em processos inovadores estão apenas se
  iniciando. Os genes transferidos artificialmente para o genoma de um organismo,
  isto é, os transgenes, permitem a criação de organismos que não podem ser
  obtidos através de uma reprodução sexual normal. O ser humano tem receio do
  alimento que come. Mas a civilização foi desenvolvida utilizando plantas
  geneticamente modificadas pela natureza e pelo homem. A humanidade não
  
  114
  
  existiria se não fosse esta técnica empiricamente desenvolvida pelo agricultor
  primitivo há mais de 8.000 anos. Assim, na evolução da espécie, o ser humano
  se alimentou de plantas geneticamente modificadas pela natureza. Por milhares
  de anos o arroz, na China, e o milho, no Mé..xico,por exemplo, foram alterados
  através do cultivo seletivo. Com efeito, foi praticamente urna revolução verde
  na pré-história.
  Desde então a demanda global por alimento tem levado ao melhoramento
  dos vegetais. A biotecnologia tem desenvolvido tecnologia para produzir
  alimentos mais saborosos e nutritivos, com alta produtividade das plantas que
  são protegidas naturalmente das doenças e pragas. As plantações biotecnológicas
  estão se tornando significantes componentes da economia de vários países,
  inclusive do Brasil. A biotecnologia vegetal tem feito o possível para o
  melhoramento seletivo e hibridização das colheitas. Este processo permite a
  transferência de sornen te um ou poucos genes desejáveis, perrni tindo o
  desenvolvimento de vegetais benéficos sem problemas indesejáveis. A tecnologia
  de hoje permite a alteração de urna característica da planta, reduzindo o tempo
  do desenvolvimento de urna planta melhor. Ao invés de gastar 10 a 12 anos
  para desenvolver plantas da maneira tradicional, misturando milhares de genes,
  no sistema moderno seleciona-se um gene específico de qualquer vegetal que é
  posteriormente colocado no genoma de urna outra planta através da biotecnologia.
  Além de ser benéfico em termos de crescimento, proteção contra pragas,
  produtividade e, conseqüentemente, economia, esse método também pode ser
  saudável para o meio ambiente devido ao fato de as plantações protegidas contra
  pragas, por exemplo, reduzirem a utilização de pesticidas. A transgênese de
  plantas também reduz a necessidade de controle de pragas, o tempo e a área
  cultivada, protegendo o solo. Por séculos, os agricultores têm usado a biologia
  pela sua vantagem de modificar genes para produzir melhores pães, cervejas,
  vinhos e queijos. Os processos por eles empregados foram semelhantes aos
  utilizados pela biotecnologia agrícola atual.
  Um belo exemplo está no processo usado para produzir queijos. Num passado
  ainda recente, a principal enzima envolvida era a renina, extraída do estômago
  de bovinos. Utilizando a biotecnologia remove-se o gene específico que codifica a
  renina e se produzem bactérias através do processo de fermentação, eliminando
  a necessidade da extração do bovino. Atualmente, 50% da renina usada
  na fabricação de queijos é produzida por fermentação. O fermento utilizado na
  fabricação de pães também foi trabalhado pela biotecnologia, resultando numa
  
  115
  
  levedura que age mais rapidamente no processo de produzir pães e outras massas.
  Este fermento tem certos genes rearranjados e duplicados. Os padeiros ancestrais
  poderiam ter feito a mesma coisa, mas só alcançariam resultados com dezenas
  de anos de experimentos.
  
  116
  
  As implicações e os problemas éticos, legais, morais e sociais que resultam
  dos novos conhecimentos científicos e das tecnologias não poderão ser
  esquecidos. É importante que cada setor da sociedade zele pela boa utilização
  do conhecimento cientifico e suas aplicações. Insistimos: a responsabilidade
  do uso de uma tecnologia é de cada um de nós.
  
  Reflexões,s,obreci cLoV\,cigeVvt
  ~uVvtClV\,Cl
  Nos últimos 50 anos temos observado que a biotecnologia está fornecendo
  novas maneiras de solucionar problemas associados à reprodução humana,
  especialmente com a vida iniciada fora do organismo materno. Apesar dos
  avanços terem um grande significado para a sociedade, a interseção da reprodução
  assistida com técnicas de varredura genética e seleção de sexo, por exemplo,
  confronta os pacientes com as vantagens e os dilemas das novas oportunidades.
  A genética e a revolução genômica e proteômica desenvolveram informações
  e técnicas que podem ser utilizadas para mudar o conceito sobre o que significa
  o ser humano. A ciência moderna fornece credenciais biotecnológicas e
  promessas às nossas assombrações infantis, refletidas em sonhos místicos sobre
  os ancestrais, à inteligência sobrenatural, ao temor das coisas desconhecidas, às
  doenças genéticas do metabolismo, ao planejamento de um indivíduo melhor, à
  fonte da juventude e do prazer eterno, e agora, à clonagem humana.
  A história da genética humana depende de um diálogo informado sobre a
  implicação ética, moral e social que resulta da multiplicidade de áreas envolvidas
  no desenvolvimento da pesquisa genética. Por exemplo, as questões bioéticas
  são pontos importantes da cultura pós-moderna global. Argumentos sobre
  pesquisa em células-tronco, a incerteza sobre a engenharia genética para
  melhorar a vida do ser humano e dúvidas sobre o acesso da população aos
  117
  
  avanços genéticos contemporâneos são pontos que a sociedade necessita resolver
  nos próximos anos, enfrentando
  as novas possibilidades das utilizações e
  promessas que estão vindo numa velocidade espantosa, a respeito das implicações
  das descobertas de genômica e proteômica bem como do uso das células-tronco.
  Por exemplo, o conceito do status moral de um embrião humano deve ser
  discutido e avaliado pela sociedade. Um embrião é um ser humano, um ser que
  se desenvolverá por toda a vida, se provido de nutrientes e ambientes adequados.
  É necessário regulamentar o uso destas tecnologias para finalidades respeitáveis,
  aceitando a modernidade das técnicas reprodutivas, sem comprometer a liberdade
  humana, a medicina, a moral social, a religião, a dignidade e a ética.
  Além disso, assuntos relacionados com a reprodução humana levantam
  questões profundas de caráter íntimo e familiar, produzindo uma forte reação
  emotiva popular contra o aborto e as pesquisas que utilizam embriões, célulastronco e clonagem humana. Estamos numa encruzilhada entre proteger a
  investigação biológica e biomédica e o progresso da medicina e da saúde pública,
  ou não regulamentar e legalizar estas atividades. A população, para participar e
  decidir, necessita ter, com transparência, mais detalhes para compreender o assunto.
  A ciência como moralidade neutr~ é simplificação de nossa realidade. Devido
  aos valores enraizados na nossa cultura, a ciência não é neutra nas definições de
  prioridades, nas hipóteses propostas e nos questionamentos e dúvidas. Ciência
  e ética tiveram sempre uma relação difícil, baseada na ambição científica e no
  respeito à dignidade do ser humano. A bioética não é somente a ética baseada
  na biologia, mas é a ética a serviço do ser vivo. A vida não é meramente
  fisiológica ou bioquímica, mas também mental, social, cultural, política e
  espiritual. A atividade científica deve ser humanizada dentro dos padrões de
  uma profunda reflexão sociológica e ética.
  
  É a partir desse olhar que deve ocorrer o debate sobre a clonagem humana
  terapêutica versus clonagem reprodutiva. A clonagem terapêutica não deve ser
  confundida com a reprodutiva. A clonagem terapêutica é uma nova tecnologia
  com potencial de aliviar ou curar doenças lesivas em milhares de pessoas.
  Entretanto, esta investigação tem sido questionada devido, em parte, ao fato de
  esta tecnologia também ser usada para clonagem reprodutiva.
  Qyal a diferença básica entre os dos tipos de clonagens? Na clonagem
  reprodutiva a intenção é produzir um outro ser humano. Pelo contrário, a
  clonagem terapêutica utiliza células humanas específicas, genes e outros tecidos,
  somente para propósito médico. É importante distinguir entre criar um ser
  118
  
  humano e a clonagem terapêutica, que, usada em conjunto com a investigação
  de células-tronco,
  tem o potencial para produzir novos diagnósticos,
  medicamentos e vacinas.
  A questão que está na raiz do problema é se um blastócito humano no
  quinto dia após o espermatozóide penetrar no óvulo é a mesma coisa que um
  blastócito clonado. O transplante nuclear é o processo de retirar o núcleo de
  uma célula somática (não de um espermatozóide ou óvulo) e inoculá-lo em um
  óvulo cujo núcleo foi também removido. O ovo, contendo o núcleo transferido,
  divide-se até chegar ao estágio de blastócito, do qual as células da massa celular
  interna são removidas e cultivadas. As células-tronco resultantes têm risco
  reduzido de rejeição, desde que produzidas a partir de células do próprio paciente,
  para que as células sejam compatíveis com os tecidos receptores. Na clonagem
  reprodutiva, as células resultantes do transplante nuclear são transferidas para o
  útero, que fornece os fatores críticos para prosseguir o desenvolvimento até
  formar o embrião.
  Na clonagem terapêutica, as células se desenvolvem numa placa de cultura,
  na presença de nutrientes especiais, por poucos dias, até chegar-se a um conjunto
  de aproximadamente 120 células que podem ser usadas para formar célulastronco. Assim, as células não são nunca transferidas para um útero, não podem
  se desenvolver num ser humano (ou animal). Adicionalmente, não há fertilização
  neste processo. O problema é que há uma diferença entre criar uma vida em
  laboratório e a possibilidade de, através da clonagem terapêutica, livrar o mundo
  de inúmeras doenças e lesões graves. A lógica diz que é errado produzir uma
  nova vida, mas melhorar a vida de outros não justifica a experimentação na
  clonagem terapêutica?
  De um lado, um grupo imagina que um mundo novo está se abrindo para a
  cura de doenças. Do outro, há os que acreditam que a vida começa na concepção.
  Uma experiência com células-tronco que levasse à destruição de um embrião
  seria um assassinato? No momento, esta pergunta é básica, pois cientistas estão
  tentando clonar um embrião humano até o estágio de blastócito. Entretanto, ao
  invés de implantá-lo no útero para desenvolver um bebê, eles destruirão o
  embrião para produção de células-tronco. Não há dúvida de que este resultado
  seria a primeira evidência séria da possibilidade de domínio da técnica da
  clonagem humana.
  A existência de linhagens de células-tronco cria possibilidades extraordinárias
  de tratamento de doenças, substituindo tecidos cancerosos ou lesados, ou de
  investigações das anomalias genéticas. Porém, cenários catastróficos podem ser
  119
  
  divulgados, como sua utilização para clonagem reprodutiva,
  ou produzir em massa embriões, ou mesmo para destruição
  ainda possível, tecnicamente, separar o 'bom' do 'mau' uso
  clonagem, do mesmo modo que é impossível separar a 'má'
  que pode desenvolver terapias nunca imaginadas para algumas
  de bioterrorismo.
  
  ou para fabricar
  em massa. Não é
  da tecnologia da
  da 'boa' genética,
  doenças ou armas
  
  Em resumo, há dois tipos fundamentais
  de clonagem humana por
  transferência nuclear: a reprodutiva e a terapêutica. O objetivo do primeiro
  tipo é produzir uma criança geneticamente idêntica a um indivíduo. A clonagem
  terapêutica tem a finalidade de produzir células embrionárias (células-tronco)
  geneticamente idênticas às do paciente. Estas células podem se diferenciar em
  diferentes células para tratamento de uma variedade de doenças degenerativas
  que o doador do DNA pode sofrer.
  O debate científico sobre a clonagem humana tem como pontos centrais o
  direito de um indivíduo ou um casal estéril ter filhos e o da criança clonada não
  ser exposta a um risco excessivo de desenvolvimento de anormalidades. A definição
  de risco aceitável é totalmente subjetiva. Se o risco do desenvolvimento de uma
  anormalidade ou de morte pré-natal na clonagem humana, por exemplo, for
  menor do que 3% - que é o risco observado na reprodução sexual normal -,
  um significativo número de pessoas opositoras da clonagem mudaria de opinião.
  A tecnologia da clonagem ainda não está totalmente dominada. Em animais,
  um grande número de fetos é sacrificado no processo de produzir um clone
  saudável. Além disto, inúmeros defeitos genéticos aparecem na clonagem,
  prejudicando a saúde do clone. Estes seres geralmente sofrem de obesidade,
  envelhecimento prematuro, artrite e outros problemas médicos. Ao analisar
  10.000 genes de animais clonados, verificou-se que uma grande quantidade de
  mutações genéticas era introduzida pela clonagem.
  Aparentemente, todos os riscos da clonagem reprodutiva humana têm como
  base os resultados observados nas clonagens de outros animais. A clonagem
  ainda é considerada uma técnica ineficiente e que produz animais com sérios
  problemas, como doenças respiratórias e desenvolvimento anormal da placenta.
  Um dos pontos considerados na produção de células-tronco é a utilização dos
  embriões congelados in vitro nas clínicas de reprodução. Estes embriões poderão
  ser simplesmente destruídos e transformados em células-tronco, ou ser
  implantados no útero de uma mulher. A destruição do embrião clonado para
  produção das células-tronco levanta os mesmos problemas éticos da destruição
  dos embriões congelados nas clínicas de reprodução. O desenvolvimento de
  120
  
  um feto obtido por clonagem é o ponto ético importante na clonagem humana.
  Não é ético tentar a clonagem reprodutiva quando não se tem a evidência
  necessária que não levaria risco para o bebê e a mãe.
  Uma sugestão científica prudente seria a investigação extensiva da clonagem
  por transferência nuclear em primatas antes de uma decisão final a favor ou
  contra esta tecnologia reprodutiva. Assim, a tecnologia da clonagem se
  focalizaria na redução de fetos inviáveis e no número de mutações introduzidas.
  Após a resolução dos problemas técnicos da clonagem animal, a clonagem
  humana poderá ser uma possibilidade. Entretanto, o mercado para esta clonagem
  deverá ser muito pequeno e secundário. Assim como no caso dos bebês de
  proveta, que causaram um intenso debate ético quando foram introduzidos,
  mas agora são aceitos, a sociedade deverá aceitar que uma pequena percentagem
  da raça humana será de clones.
  A explicação que se deve dar à clonagem terapêutica tem como pontos
  importantes o benefício terapêutico e o custo ético da destruição de um embrião
  clonado. Muitos consideram que o embrião em sua primeira fase de crescimento
  tem o status de um indivíduo com todos os direitos humanos fundamentais e
  consideram a destruição deste embrião equivalente a um assassinato. Nos
  primeiros estágios de desenvolvimento de um embrião, porém, o que se tem é
  um conjunto de células sem o mais rudimentar sistema nervoso. A divisão
  deste conjunto de células resulta em dois ou mais gêmeos monozigóticos. Assim,
  se este embrião pode ser considerado um indivíduo, é bastante questionável.
  Por outro lado, é enorme o percentual de resultados negativos na reprodução
  sexual natural, motivados pelo não implante do embrião no endométrio uterino,
  ou seja, por abortos espontâneos.
  Para evitar controvérsias morais e éticas, alguns pesquisadores estão
  envolvidos na produção de células-tronco a partir de um óvulo não fertilizado
  de macaco, ou seja, por partenogênese. Acredita-se que, utilizando este método
  como fonte de material para células-tronco, haja menos controvérsia ética ou
  moral, pois estas células serão criadas sem a união de espermatozóide e óvulo.
  Inúmeras questões éticas necessitam ser revistas e repensadas para chegarmos a
  um posicionamento tranqüilo da sociedade. Isto iria acontecer mais cedo ou
  mais tarde. Ameaças aos seres humanos como meios e não fins não são mais
  possíveis. Os embriões clonados devem ser tratados com respeito e não somente
  como uma linhagem celular.
  Uma sugestão científica prudente seria a investigação extensiva da clonagem
  por transferência nuclear em primatas antes de uma decisão final a favor ou
  
  121
  
  contra esta tecnologia reprodutiva. Assim, a tecnologia da clonagem se
  focalizaria na redução de fetos inviáveis e no número de mutações introduzidas.
  Após a resolução dos problemas técnicos da clonagem animal, a clonagem
  humana poderá ser uma possibilidade. Entretanto, o mercado para esta clonagem
  deverá ser muito pequeno e secundário. Assim como no caso dos bebês de
  proveta, que causaram um intenso debate ético quando foram introduzidos,
  mas agora são aceitos, a sociedade deverá aceitar que uma pequena percentagem
  da raça humana será de clones. O simples posicionamento contra todas as
  tecnologias criadas para clonagem celular levanta questões e dilemas éticos:
  qual é o direito do Estado proibir os cientistas de desenvolverem métodos para
  tratamento de doenças? Ou: a destruição de um punhado de células (blastócitos)
  que não tem ainda a menor evidência de um sistema nervoso, para salvar dezenas
  de pessoas, é aética?
  O uso da clonagem humana, de células-tronco embrionárias e da intervenção
  genética não pode constranger a liberdade da ciência nem os valores contidos
  na sociedade. É preferível vetar o uso da clonagem humana somente para
  propósitos reprodutivos, ou seja, gerar uma criança clone. Tal atitude teria a
  vantagem de diminuir os argumentos contrários à clonagem. Na prática, este
  seria um esforço árduo, pois uma vez que exista um embrião clonado, torna-se
  difícil evitar que alguns cientistas secretamente o implantem numa mulher.
  Qyando nos referimos à clonagem humana não há uma maneira fácil de decidir
  entre o que é útil e o que é inútil para a sociedade.
  Certamente é melhor para o nosso país criar leis severas, mas que permitam
  dominar esta tecnologia de ponta, de maneira a desenvolver uma ciência moderna
  e responsável, com padrões éticos aceitáveis, do que deixar a decisão para outra
  instância, outro país ou outra cultura. Temos de enfrentar esta realidade com
  coragem. Esta é a diferença entre ter uma ciência pioneira e inovadora ou ter
  um papel secundário no mundo da investigação científica. Afinal, qual é o
  valor maior, o da vida de uma pessoa adulta, ou de uma criança, sofrendo ou
  morrendo de uma doença degenerativa qualquer, ou o de um embrião de cinco
  dias que é um pouco mais do que uma massa de células? É este o futuro da
  medicina que queremos? É esta a ciência que vamos desenvolver? No meio
  acadêmico a discussão está avançando. No entanto, o debate está polarizado na
  sociedade, e é ela, conhecendo o problema e participando, que deve aprovar
  normas éticas razoáveis para o avanço deste conhecimento tornando-o útil
  para a saúde pública brasileira.
  
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  Formato: 16 x 23 cm
  Tipologia: Bradley Hand ITC
  
  ACaslon Regular
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