BIOTECNOLOGIA E SOCIEDADE

Dra. Maria Antonia Malajovich

Instituto de Tecnologia ORT do Rio de Janeiro

MariaAntonia@ort.org.br

UniFOA 09/02/2011

Biotecnologia

O conjunto de conhecimentos

que permite utilizar

seres vivos, células ou moléculas,

para produzir bens e assegurar serviços

Suas características principais

• Ser uma atividade multidisciplinar.

• Incidir em vários setores produtivos da sociedade (Indústria,

Energia, Meio Ambiente, Agricultura, Pecuária, Alimentos e

Saúde).

• Permitir a coexistência de tendências gerais (globalização)

com tendências locais (recursos naturais, estrutura política

e econômica de cada país).

• Envolver empresas de diferente porte, públicas e privadas.

A percepção pública

• Cumpre um papel importante impulsionando, regulando ou

limitando o desenvolvimento da Biotecnologia

• Exerce essa influência de forma diferente em cada um dos

setores produtivos da sociedade

• Está sujeita a lobbies e grupos de opinião que agem

mediante campanhas de marketing

Origens

• Preparação de alimentos e bebidas

• Cultivo de plantas e domesticação de animais

• Tratamento de doenças

Século XIX: a revolução industrial

• Migrações, aglomerações,

problemas sanitários, epidemias

• Novas áreas do conhecimento:

microbiologia, bioquímica,

imunologia, genética, biologia

celular, engenharia química etc.

• Percepção da ciência como uma

ferramenta para tratar os

problemas da sociedade

Século XX: os conflitos bélicos

1a Guerra Mundial (1914 – 1918)

Produção de acetona por fermentação

1919 Introdução do termo biotecnologia (Éreky)

2a Guerra Mundial

(1939 – 1945)

Produção da penicilina

Tecnologia das fermentações

Século XX: a biologia molecular

1a Guerra Mundial (1914 – 1918)

Produção de acetona por fermentação

2a Guerra Mundial (1939 – 1945)

Produção da penicilina

Biologia molecular

1972- 1973 Tecnologia do DNA-recombinante

1975 Asilomar Tecnologia de hibridomas

1975 a 1990 Tecnologia do DNABases comerciais e primeiras patentesLançamento do Projeto Genoma

Nascimento da Bt moderna

Tecnologia do DNA-recombinante

Sapobacter ou bactesapo?

“Fragments of amplified Xenopus laevis DNA, coding for 18S and 28S ribosomal RNA and generated by EcoRIrestriction endonuclease, have been linked in vitro to the bacterial plasmid pSCl01; and the recombinant molecularspecies have been introduced into E. coli by transformation. These recombinant plasmids, containing botheukaryotic and prokaryotic DNA, replicate stably in E. coli. RNA isolated from E. coli minicells harboring the plasmidshybridizes to amplified X. laevis rDNA.”

Em: Replication and Transcription of Eukaryotic DNA in Escherichia coli (MORROW J.F., COHEN S.N., CHANG A.C. Y., BOYER H.W., GOODMAN H.M.E R.B. HELLING. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 71:5, 1974

CONFERÊNCIA DE ASILOMAR

• Em Asilomar (EEUU, 1975), 139 pesquisadores de 17 países,

– Classificam os experimentos em função do risco (alto, médio, baixo);

– Decidem não realizar experimentos de alto risco até que sejam

definidas as formas de contenção adequadas (Moratória);

– Enfatizam a necessidade de se trabalhar com microrganismos

enfraquecidos.

• Em 1976, o NIH regulamenta

as normas de trabalho ,

levantando-se a moratória.

Tecnologia de hibridomas

Tecnologia do DNA

Expansão lenta: 1980- 1990

1977 Hormônio de crescimento

1982 Insulina humana

1983 Teste de diagnóstico (Chlamydia)

1984 Fingerprint

1986 Vacina contra a hepatite B

1987 Fator ativador de plasminogênio (tPA)

1987 OGM para evitar as geadas

Projeto genoma (1989 – 2001)

Bens e serviços

Indústria Química EnergiaMeio Ambiente Agricultura

Pecuária BiodiversidadeAlimentos Saúde

Alicerces

Indústria: Bt nos bastidores

• As características da indústria química

• A importância da cadeia produtiva

• A via biotecnológica envolve fermentações

e engenharia genética

• Os produtos no mercado: ácidos orgânicos,

vitaminas, gomas, aminoácidos, bioplásticos,

enzimas

• Química fina (volume baixo, valor agregado alto)

Energia: Bt como protagonista

O etanol e a indústria sucroalcooleira

• No Brasil, substituição parcial da gasolina pelo etanol produzido por

um enorme complexo industrial de 400 indústrias, com a participação

de várias multinacionais.

• Avanços na eficiência do processo fermentativo, no melhoramento da

cana (genômica) e das leveduras.

• Aproveitamento da matéria lignocelulósica por tecnologia enzimática

O biodiesel

• No Brasil, adição de 20% no combustível até 2020 (PNPB).

• O problema da matéria-prima (soja, mamona) e a biologia sintética

• O conceito de biorrefinaria

O biogás: biodigestão (Índia, China, Cuba, Dinamarca )

Usinas São Martinho,

Cosan e Bunge

TECNOLOGIAS LIMPAS

Substituir os produtos e processos industriais

por outros, menos agressivos ao meio

ambiente

DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL

Meio ambiente: Bt com discrição

• Redução de resíduos sólidos e de águas residuais por biodigestão

• Substituição de processos industriais poluentes por tecnologia enzimática

• Substituição de fertilizantes por microrganismos fixadores de nitrogênio

• Recuperação de produtos naturais por ação microbiana

• Metagenômica e biorremediação

• Monitoramento ambiental mediante testes imunológicos e genéticos

O escândalo Frostban (ice-minus)

AGS scientist Julie Lindemann sprays Frostbanon strawberry plants in the first approvedrelease of genetically engineered organisms(1987).

Agricultura: Bt na semente

• Milhos híbridos (1920); revolução verde (1960-1970)

• Engenharia genética e agronegócio (1996)

• As Gene Giants e as empresas locais (Embrapa)

• Plantas industriais: soja, algodão, milho, canola

• Traços agronômicos: tolerância a herbicida,

resistência a insetos, resistência a vírus, combinações.

• Necessidade de um marco legal

• Lei de biossegurança (2005), CTNBIO (2007)

• Vantagens e riscos

Pecuária: Bt na reprodução

• Tecnologias reprodutivas

• Seleção dos reprodutores , superovulação,

inseminação artificial, transferência de embriões.

• Clonagem e transgênese (Dolly e Polly, 1997)

• Transferência nuclear

• Os rebanhos farmacêuticos

• Aspectos éticos

The farm, by Alexis Rockman (2000)

Biodiversidade: Bt para conservar

• Desaparição dos ecossistemas naturais

• Conservação in situ (reservas) e ex situ (bancos de

germoplasma)

• Regulação do trânsito dos organismos transgênicos

(protocolo de Cartagena, 2003)

Alimentos: uma Bt controvertida

• Alimentos fermentados tradicionais

Pão, laticínios, vinho, cerveja, peixe, embutidos, chucrute, azeitonas,

café, cacau, chá, molho shoyu etc.

• Microrganismos GRAS: starters e enzimas food-grade

Alimentos: uma Bt controvertida

• Alimentos novos

• Transgênicos, de origem transgênica ou de animais alimentados

com rações transgênicas ?

• Segurança alimentar

• Precaução e equivalência

• Análise de riscos (Codex alimentarius, FAO, WHO)

• Campanhas de marketing vs opinião de comitês científicos,

prêmios Nobel, Academias de Ciências e organizações

internacionais como FAO, WHO, OECD, ILSI

• Monitoramento e rotulagem

A falta de vitamina A mata 6000 crianças

por dia e cega 500 000 pessoas por ano.

Quando? Existem alternativas?

O arroz dourado

Saúde: uma Bt promissora

• Melhores vacinas

• Linhagens recombinantes

• Métodos de produção mais eficientes

Saúde: uma Bt promissora

• Medicamentos tradicionais

• Extração (quinina), síntese química (aspirina), fermentação

(antibióticos)

• Medicamentos novos

• DNA recombinante - Proteínas terapêuticas ( eritropoietina,

interferon, hormônios, fatores de crescimento, fatores de

coagulação, anticorpos monoclonais, toxinas etc.)

• Farmacogenômica e farmacogenética: problemas éticos

• Tendências da indústria farmacêutica (problemas de patentes)

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Saúde: uma Bt promissora

• Melhores diagnósticos

Imunológicos (ELISA) Genéticos (sondas, arrays)

• Aplicações

• Prática forense

• Diagnóstico de doenças infecciosas e de parâmetros fisiológicos

• Diagnóstico genético, preventivo e preditivo 39

Saúde: uma Bt promissora?

• Os novos tratamentos

• Imunoterapias

• Anticorpos monoclonais humanizados

• Vacinas terapêuticas

• Terapias gênicas

• Silenciamento gênico (RNAi)

• Medicina regenerativa

• Engenharia de tecidos

• Uso de células-tronco

• Aspectos éticosTwelve areas of concern and crisis

(Catherine Wagner , 1995)

A (r)evolução biotecnológica

• Definir prioridades

• Formar quadros profissionais

• Discutir os aspectos éticos

• Estabelecer os marcos legais

• É rápida e muito complexa

• Incide na sociedade

• Cria dilemas éticos e de segurança

Por isso é necessário

Entender a Biotecnologia

significa conhecer suas bases

científicas e tecnológicas

e refletir sobre suas

possibilidades e limitações,

porque o que caracteriza

uma tecnologia é o uso que

damos a ela...

Muito obrigada....

Biotecnologia: ensino e divulgação

www.bteduc.bio.br