Biotecnologia sem fronteiras: o monopólio da inovação está com seus dias contados

O baixo custo dos computadores, a lei de Moore ainda em vigor e o acesso √† internet democratizaram os meios de produ√ß√£o, distribui√ß√£o e educa√ß√£o. Hoje n√£o somos apenas consumidores passivos, mas tamb√©m produtores ativos. E na ci√™ncia, n√£o √© diferente. Vivemos a era ‚ÄúPro-Am‚ÄĚ, em que amadores dedicados, inovadores e conectados trabalham como profissionais, uma realidade na astronomia, na ci√™ncia da computa√ß√£o, e agora da biotecnologia. Basta um computador, conex√£o com a internet e um cart√£o de cr√©dito para encomendar DNA e testar algumas das mais novas t√©cnicas de clonagem e edi√ß√£o de genoma, at√© ent√£o s√≥ acess√≠vel a universidades e grandes empresas.

Em 1987, a luz de uma estrela, que explodiu h√° 168.000 anos chegou a Terra. Foi ent√£o que astron√īmos 1amadores junto com profissionais, confirmaram a teoria do que ocorre quando uma estrela explode, uma das maiores descobertas da astronomia do s√©culo XX. Hoje muito mais gente participa da ci√™ncia que at√© ent√£o dependia de equipamentos sofisticados e caros. Uma dessas tecnologias, foi disponibilizada por John Dobson, respons√°vel por criar um poderoso telesc√≥pio usando materias de segunda-m√£o. Dobson se recusou a lucrar com sua inven√ß√£o, a qual nunca patenteou. Essa democratiza√ß√£o chegou √† biologia com o movimento Do-it-yourself Biology (DIYbio) em 2008, em que profissionais e amadores desenvolvem projetos em laborat√≥rios comunit√°rios, constroem equipamentos por uma fra√ß√£o do pre√ßo e aproximam a comunidade da discuss√£o sobre organismos geneticamente modificados.

Em um desses laborat√≥rios comunit√°rios, o BioCurious, na Calif√≥rnia, s√£o desenvolvidos projetos que envolvem a recente ferramenta de edi√ß√£o de genoma CRISPR, uma bioimpressora capaz de ‚Äúimprimir‚ÄĚ c√©lulas de E. coli, e um projeto do iGEM para a produ√ß√£o de queijo ‚Äúvegan‚ÄĚ, com prote√≠nas do leite produzidas por leveduras, e n√£o vacas.

Sequenciamento e Síntese de DNA РPreço por base

Atualmente √© poss√≠vel comprar ou montar os pr√≥prios equipamentos, como o OpenPCR, um termociclador¬†usado para amplificar DNA, a centr√≠fuga OpenFuge¬†e¬†o rob√ī ¬†OpenTrons, que permite¬†automatizar seu trabalho de bancada. Em breve, o MiniION‚ĄĘ ser√° realidade, um sequenciador port√°til e descart√°vel que pode analisar sua amostra, seja ela de um microrganismo ou sangue, em qualquer lugar do mundo, sem precisar de milhares de dol√°res em equipamentos ou treinamento. Al√©m de aparelhos mais acess√≠veis, o pre√ßo de s√≠ntese por base de DNA (A, T, C, G) j√° custa apenas alguns centavos e tem caido ano ap√≥s ano. No futuro, nada impede que etapas custosas de um projeto sejam terceirizadas, ocupando a capacidade ociosa de laborat√≥rios ou serem realizadas por empresas prestadoras de servi√ßos, como j√° acontece com a s√≠ntese e o sequenciamento de DNA na China.

Projetos como esses v√£o reduzir o custo de se buscar o novo, trazendo solu√ß√Ķes acess√≠veis para a sa√ļde, alimenta√ß√£o e preserva√ß√£o do meio ambiente, quebrando o atual monop√≥lio da inova√ß√£o presente apenas nas grandes institui√ß√Ķes como empresas e universidades. Como em toda abertura democr√°tica, espera-se que muito mais gente se beneficie deste passo da ci√™ncia: a biotecnologia sem fronteiras.

 

Confira a iniciativa acontecendo¬†em S√Ęo Paulo –¬†http://synbiobrasil.org/st/diy/

 

Referências:

The Pro-Am¬†Revolution –¬†How enthusiasts are changing¬†our economy and society – Charles Leadbeater and¬†Paul Miller

Time for new DNA synthesis and sequencing cost curves – Rob Carlson

 

Como montar o seu próprio laboratório de garagem?

Aqui no SynBio Brasil já foi comentado sobre a onda cada vez mais crescente de pessoas desenvolvendo seus próprios experimentos de Biologia Sintética em suas garagens, o DIYBio. Mas quais são os equipamentos necessários (e mais baratos) para montar o seu próprio laboratório? A revista Nature publicou uma reportagem no ano passado sobre esse assunto e identificou os seguintes equipamentos que não podem faltar em um laboratório de SynBio de garagem:

Equipamentos b√°sicos:

1) Pipetas ($275 ‚Äď $630): Servem para a aplica√ß√£o de subst√Ęncias com volume controlado

2) Freezer -20¬ļC ($180 ‚Äď $500): Serve para refrigerar amostras, culturas, enzimas, etc.

3) Equipamento para corridas de gel ($115 – $190): Identificar e separar fragmentos de DNA ou RNA

4) Shaker ($50 – $400): Serve para misturar solu√ß√Ķes

5) Balança ($5 Р$3,000): Serve para medir massas

6) Chapa de aquecimento ($100 – $200): Serve para o aquecimento de
solu√ß√Ķes

Equipamentos que podem ser improvisados:

1) Autoclave ($250 – $2,000): Esteriliza solu√ß√Ķes e materiais

2) Microcentr√≠fuga ($60 – $850): Centrifuga solu√ß√Ķes

3) Incubador ($100 Р$800): Mantém amostras aquecidas

4) Termociclador ou M√°quina de PCR ($195 – $1,000): Faz ciclos de
amplificação de segmentos de DNA

Equipamentos que exigem um investimento alto:

1) Exaustor ($500 ‚Äď $7,000): Mant√©m a bancada est√©ril e livre de
gases tóxicos

2) HPLC ($2,000 – $54,000): Qualifica e quantifica subst√Ęncias de
uma amostra

3) Espectr√īmetro UV/VIS ($180 – $3,000): Quantifica e define a pureza em que uma subst√Ęncia est√° em uma amostra

Além disso, eu incluiria um pHmetro ($30 Р$800), pois é muito importante para a confecção de alguns meios de cultura manter as
condi√ß√Ķes de pH adequadas ao organismo que ser√° cultivado; al√©m de um microsc√≥pio, √ļtil para identificar coisas b√°sicas como o tipo celular que est√° crescendo em sua cultura, com base na forma ou colora√ß√Ķes de Gram.

Para alguns, o pre√ßo de certos equipamentos pode parecer um empecilho muito grande no desenvolvimento de um laborat√≥rio de garagem, mas a revista mostra exemplos de ‚ÄúBiohakers‚ÄĚ que buscaram financiamento para suas pesquisas atrav√©s de sites solicitando doa√ß√Ķes com base em seus projetos como o Kickstarter. Outra op√ß√£o √© se unir aos ‚ÄúEngenheiros de Garagem‚ÄĚ e montar seus pr√≥prios equipamentos! Segundo a revista, √© poss√≠vel fazer um microsc√≥pio de $10 adaptando-se a lentes de uma webcam, ou at√© mesmo dispensar um incubador e aquecer amostras nas pr√≥prias axilas (eu mesmo j√° cheguei a aquecer amostras congeladas de Taq polimerase com as pr√≥prias m√£os!!!). No Brasil, um bom come√ßo para esse tipo de parceria √© a rede social Laborat√≥rio de Garagem em que pessoas trocam informa√ß√Ķes sobre diversas formas de se construir equipamentos com baixo custo.

Com todas essas informa√ß√Ķes, n√£o h√° desculpas para os Bi√≥logos de Plant√£o come√ßarem a botar a m√£o na massa!!!

Do-it-yourself biologists (DIYbio) e a ciência cidadã

ResearchBlogging.org

Neste momento, em algum lugar dos Estados Unidos, da Inglaterra¬†ou at√© da √ćndia, algum bi√≥logo sint√©tico¬†amador est√° realizando um experimento na sua cozinha ou garagem. Nos √ļltimos dois anos, entusiastas da biologia molecular t√™m se juntado¬†para montar organiza√ß√Ķes de biologia sint√©tica amadora, como o¬†DIYbio (do-it-yourself biology),¬†em que os membros¬†se re√ļnem em pubs e barbecues para discutir os √ļltimos experimentos realizados nas suas pr√≥prias garagens.¬†H√°¬†quase seis meses¬†tenho participado das discuss√Ķes desse grupo,¬†que apresentam¬†conte√ļdo refinado e objetivo sobre o desenvolvimento de microsc√≥pios de 10 d√≥lares, espectrofot√īmetros, centr√≠fugas de furadeiras ou liquidificadores, constru√ß√Ķes de¬†diferentes kits com E. coli modificada, chegando at√© a sequenciadores¬†de DNA caseiros.

Inspirados pelos grandes avanços realizados em garagens pelos fundadores de atuais gigantes da informática, os também chamados biohackers pretendem revolucionar a ciência através de experimentos e idéias não-convencionais aplicados a biologia sintética.

Este movimento tamb√©m se caracteriza pela chamada ci√™ncia cidad√£ (minha tradu√ß√£o de citizen science), em¬†que os cidad√£os¬†ativamente participam no papel de desenvolver a ci√™ncia e as novas tecnologias. Al√©m disso, a ci√™ncia cidad√£¬†estimula o apoio da popula√ß√£o¬†√†¬†ci√™ncia, o desenvolvimento do pensamento cient√≠fico nas pessoas, al√©m de introduzir novas id√©ias de diferentes disciplinas ao¬†assunto. Utilizando a Internet como plataforma, um simples projeto de ci√™ncias pode envolver dezenas, centenas e milhares de pessoas de diversas forma√ß√Ķes no mundo dispostas a criar algo novo e interessante.

Por√©m, junto com o crescimento da ci√™ncia cidad√£, tem tamb√©m aumentado a preocupa√ß√£o do governo americano e do FBI¬†a respeito do que os biohackers est√£o fazendo. Por incr√≠vel que pare√ßa, agentes do FBI¬†t√™m comparecido a reuni√Ķes do DIYbio para entender o que as pessoas est√£o fazendo e qual a possibilidade de utiliza√ß√£o das ferramentas para o¬†bioterrorismo.¬†A comunidade DIYbio teme que o foco constante em poss√≠veis atividades terroristas desvie a aten√ß√£o dos t√≥picos importantes¬†relacionados com biosseguran√ßa: como o¬†descarte de bact√©rias geneticamente modificadas,¬†normatiza√ß√£o/legaliza√ß√£o de laborat√≥rios caseiros¬†e equipamentos de seguran√ßa mais acess√≠veis e baratos.

Muitas vezes o que tem acontecido é que não existe nenhum tipo de norma ou lei que fale a respeito de laboratórios caseiros para a utilização de bactérias geneticamente modificadas.

Eu acho incrível o que está acontecendo neste momento. Não só está ocorrendo uma explosão de conhecimento e técnicas no mundo científico, mas também a população está cada vez mais interessada em fazer parte dessas descobertas e fazer da ciência um exercício cotidiano.

Ledford, H. (2010). Garage biotech: Life hackers Nature, 467 (7316), 650-652 DOI: 10.1038/467650a

Editorial, Nature (2010). Garage biology Nature, 467 (7316), 634-634 DOI: 10.1038/467634a