Biotecnologia e o futuro da ciência
188 —Outro dia, conversando com um jovem adolescente preocupado com o que fazer da vida - já que se aproximava da idade de prestar o vestibular - ele confessava estar muito perdido diante de tantas opções e das indefinições consigo mesmo. De repente, me perguntou como eu via a área de biotecnologia. Fiquei surpreso em um primeiro momento, mas sem pensar muito respondi que me parecia ser bastante promissor, pois via como uma das coisas com mais futuro e aplicabilidade em vários campos e com muito mercado no Brasil.
Biotecnologia: tecnologia que utiliza a biologia. Embora pareça simples, a biotecnologia é um campo complexo que continua a mudar com novas descobertas. Hoje, vamos explorar mais sobre o que é biotecnologia e citar alguns exemplos de como ela está mudando o nosso mundo.
Biotecnologia é um campo da ciência que descreve o uso de sistemas biológicos para desenvolver produtos e tecnologias. Assim como um time esportivo trabalha em conjunto para realizar algo, como marcar pontos em um jogo de basquete, um sistema biológico inclui diferentes partes trabalhando juntas para realizar uma função. Por exemplo: o corpo humano é um sistema biológico em que os órgãos trabalham juntos para realizar a tarefa de nos manter vivos.
O sistema digestivo é um sistema biológico no qual a boca, o estômago, os intestinos e outros órgãos trabalham juntos para decompor os alimentos e absorver nutrientes para energizar o corpo. Os humanos aproveitam o poder dos organismos vivos e de seus sistemas naturais há séculos. O fermento, por exemplo, é um fungo que passa pelo processo biológico de fermentação, que converte moléculas de açúcar em um gás (dióxido de carbono). Usamos o fermento e o processo de fermentação para assar pães, pois o gás que ele cria fica preso na massa, fazendo com que ela cresça.
Outros exemplos de biotecnologia ao longo da história incluem a reprodução seletiva de plantas e animais na agricultura. Desde que os humanos aprenderam que os descendentes podem herdar características dos pais, eles criaram organismos com as características desejadas, selecionando quais organismos progenitores reproduzir. Por exemplo: se um fazendeiro descobrisse que uma determinada vaca produzia mais leite do que outras vacas, ele poderia usar essa vaca seletivamente para reprodução, de modo a obter descendentes que também produzissem mais leite.
Além da panificação e da agricultura, a biotecnologia desempenhou um papel fundamental na história do desenvolvimento da medicina. Por exemplo: o processo biológico pelo qual micróbios (pequenos organismos vivos, pequenos demais para serem vistos a olho nu, como bactérias, vírus e fungos) matam outros micróbios tem sido explorado em antibióticos para ajudar a combater doenças.
Embora os humanos tenham usado o poder natural dos sistemas biológicos ao longo da história, novas descobertas científicas estão criando outras maneiras para a biotecnologia mudar o nosso mundo.
Embora os processos históricos de melhoramento genético tenham aprimorado a produção agrícola e pecuária por meio da seleção de características desejadas, a engenharia genética revolucionou a agricultura. A engenharia genética é o uso de técnicas de laboratório para alterar a composição genética de uma planta ou animal. Como a composição genética de um organismo – seus genes e DNA – determina suas características, a engenharia genética pode ser usada para alterar o DNA e os genes a fim de produzir uma característica desejada. Como a engenharia genética utiliza sistemas biológicos genéticos para criar um produto, como uma planta, a engenharia genética é uma forma de biotecnologia.
Os produtores agrícolas enfrentam alguns desafios importantes, especialmente as ervas daninhas, doenças e insetos que ameaçam a saúde das plantas. Além disso, as ferramentas utilizadas para combater essas pragas podem prejudicar as plantações, a saúde do solo ou os consumidores dos produtos agrícolas. A engenharia genética está sendo utilizada para combater esses problemas, como plantações de algodão que foram geneticamente modificadas para serem resistentes a insetos. Isso evita a necessidade de produtos químicos para matar os insetos, que podem contaminar as águas subterrâneas e o meio ambiente.
Embora a engenharia genética tenha sido amplamente utilizada na agricultura, avanços recentes na tecnologia de edição de DNA e genes têm proporcionado a oportunidade de melhorias no tratamento de doenças. Assim como a engenharia genética em plantas, a edição genética em humanos envolve o uso de tecnologias laboratoriais para editar o código de DNA que compõe nossos genes, que são como as instruções de como nossos corpos devem funcionar.
Muitas doenças podem ser causadas por alterações – ou mutações – em nosso código de DNA. Uma biotecnologia revolucionária chamada CRISPR é uma ferramenta capaz de cortar com precisão um ponto específico do DNA para editar o código.
Um exemplo de como a CRISPR pode ser usada para tratar doenças é a anemia falciforme. Atualmente, existe um tratamento aprovado pelo FDA que usa a CRISPR para editar células-tronco sanguíneas de um paciente com anemia falciforme, a fim de aumentar a produção de um tipo de hemoglobina que auxilia no transporte de oxigênio.
A indústria é outra área onde a biotecnologia é utilizada. À medida que a humanidade criava processos industriais – como usinas de energia para produzir eletricidade ou carros, navios e aviões para fornecer transporte –, combustíveis eram necessários para alimentar esses processos. Historicamente, combustíveis fósseis, como o carvão, têm sido usados para fornecer a energia necessária para eletricidade, transporte e aquecimento. No entanto, esses combustíveis não são renováveis e podem prejudicar o meio ambiente de diversas maneiras, danificam os habitats dos animais e, quando os combustíveis são queimados, grandes quantidades de gases de efeito estufa, como o dióxido de carbono, são liberadas.
Os biocombustíveis são uma solução biotecnológica para alimentar processos industriais de forma menos prejudicial ao meio ambiente. São combustíveis líquidos produzidos a partir de biomassa: material natural proveniente de plantas e animais. Exemplos de biomassa incluem madeira, milho e algas. Ao contrário dos combustíveis fósseis, os biocombustíveis são renováveis e produzem menos gases e substâncias nocivas. Os biocombustíveis oferecem uma oportunidade para abastecer nosso planeta de forma mais segura e sustentável.
A biotecnologia no Brasil tem aplicações em diversas áreas, como:
· Saúde: desenvolvimento de medicamentos, vacinas e terapias personalizadas.
· Agricultura: melhoria da produtividade e sustentabilidade das culturas, com o desenvolvimento de organismos geneticamente modificados e técnicas de manejo mais eficientes.
· Indústria: produção de biocombustíveis, biofármacos e biomateriais.
· Meio ambiente: desenvolvimento de técnicas para a conservação de ecossistemas e recuperação de áreas degradadas.
Apesar desses desafios, a biotecnologia tem um futuro brilhante. Graças à perseverança dos cientistas que enfrentam problemas complexos, a pesquisa e a inovação continuam a gerar melhorias e a descobrir soluções. Portanto, uma coisa é certa: a biotecnologia continuará a ter um impacto positivo em nosso mundo.
Fonte:
Saiba mais:
Dr. José Luiz Setúbal
(CRM-SP 42.740) Médico Pediatra formado na Santa Casa de Misericórdia de São Paulo, com especialização na Universidade de São Paulo (USP) e pós-graduação em Gestão na Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Pai de Bia, Gá e Olavo. Avô de Tomás, David e Benjamim.