Cabras‚ĄĘ, porcos‚ĄĘ, peixes‚ĄĘ e muito mais com marca registrada

Voc√™ pode n√£o saber, mas o Brasil j√° √© o segundo maior produtor de transg√™nicos do mundo, ficando atr√°s apenas do Estados Unidos. At√© agora as altera√ß√Ķes gen√©ticas em escala comercial estiveram restritas apenas √†s plantas, com destaque para a soja e o milho. Mas n√£o s√£o apenas novos vegetais que os pesquisadores desejam colocar no mercado, animais geneticamente modificados aguardam aprova√ß√£o para serem comercializados enquanto outros ainda passam por diversos testes. Confira cinco pesquisas que podem oferecer imensas vantagens para os consumidores, os produtores e at√© para o meio ambiente.

EnviropigTM

Com quase um bilh√£o de porcos no mundo, uma grande preocupa√ß√£o que se tem √© o destino dos¬†dejetos ricos em f√≥sforo e nitrog√™nio.¬†O EnviropigTM criado na Universidade de Guelph, no Canad√°, foi concebido para ser um porco ‚Äúeco-friendly‚ÄĚ.

Grande parte do f√≥sforo presente nos gr√£os e sementes que comp√Ķem a alimenta√ß√£o dos porcos est√£o na forma de fitato, um composto que eles n√£o conseguem digerir e portanto s√£o excretados. Para contornar esse problema, foi introduzido em seu genoma o gene da enzima fitase, o que torna poss√≠vel aos porcos a digest√£o e absor√ß√£o do f√≥sforo desses alimentos. Dessa forma, o Enviropig excreta at√© 70% menos f√≥sforo nas fezes.

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A pesquisa começou em 1995 e já recebeu patentes nos EUA e China, mas ainda não foi aprovado para consumo.

 

AquAdvantage¬ģ

O salm√£o AquAdvantage¬ģ deve ser o primeiro animal transg√™nico a ser aprovado para consumo pela¬†Food and Drug Administration (FDA). Ele √© igual ao salm√£o do atl√Ęntico em tamanho, apar√™ncia e gosto, exceto pelo fato de ter em seu genoma o gene de horm√īnio do crescimento do salm√£o do pac√≠fico e DNA do peixe-carneiro americano.

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Essas altera√ß√Ķes permitem que o salm√£o da empresa AquaBounty Technologies cres√ßa duas vezes mais r√°pido que o salm√£o selvagem e consuma 25% menos alimento durante sua vida. Os peixes s√£o est√©reis e criados apenas em cativeiro. A pesquisa teve in√≠cio em 1989 e, embora tenha-se conclu√≠do que o salm√£o n√£o apresente riscos, ele ainda est√° em revis√£o pela FDA.

 

Porcos ricos em √īmega-3

O consumo de alimentos ricos em omega-3 √© recomendado por possuir¬†poder anti-inflamat√≥rio e reduzir os riscos de doen√ßas cardiovasculares. No entanto,¬†nem todos os seres humanos t√™m acesso a esse tipo de alimento presente em grande quantidade nos peixes marinhos.¬†Para oferecer uma carne alternativa ao peixe, rica em √īmega-3, a solu√ß√£o at√© agora era alimentar os animais com linha√ßa, peixes e outros produtos marinhos, o que altera as caracter√≠sticas sensoriais da carne.

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Para conseguir uma carne rica em √īmega-3 sem alterar a alimenta√ß√£o dos animais, pesquisadores nos Estados Unidos criaram porcos com o gene fat-1 do verme Caenorhabditis elegans. O gene fat-1 permite que os porcos consigam converter √īmega-6 em √īmega-3. A pesquisa foi publicada na revista Nature Biotechnology¬†mas ainda n√£o h√° previs√£o de comercializa√ß√£o.

 

Cabras Transgênicas

A diarr√©ia √© respons√°vel pela morte de mais de meio milh√£o de crian√ßas todos os anos. Uma pesquisa que teve in√≠cio em 1999 na Universidade da Calif√≥rnia ‚Äď Davis (UCD), tem como objetivo obter um leite com poder anti-microbiano produzido com cabras que receberam o gene humano da enzima lisozima, prote√≠na abundante no leite materno.

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A pesquisa que começou nos Estados Unidos agora é feita em parceria com a Universidade do Ceará. O leite produzido pelas cabras transgênicas já mostrou efeitos terapêuticos em porcos, animais que têm um sistema digestivo parecido com o nosso. Os próximos passos serão os testes clínicos em humanos.

 

Porcos ‚Äúeditados‚ÄĚ

Utilizando ferramentas de edição de genoma (Zinc Finger Nucleases РZFNs e Transcription Activator-Like Effector Nucleases РTALENs), pesquisadores do Instituto Roslin, no Reino Unido, criaram porcos resistentes ao virus da febre suína Africana, capaz de matar os porcos europeus em menos de 24 horas.

Para tornar os porcos europeus resistentes foi necess√°rio que uma √ļnica letra no genoma fosse alterada. A altera√ß√£o foi feita com base no porco selvagem africano que √© resistente ao virus, por√©m incapaz de cruzar com o porco europeu.

Os testes com os porcos devem começar esse ano e se tiverem sucesso serão submetidos à aprovação pela FDA.

 

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Capazes de causar menor impacto ambiental, resistir a doen√ßas e serem mais saud√°veis, os animais geneticamente modificados podem ter um importante papel na alimenta√ß√£o da popula√ß√£o mundial, que deve atingir 9 bilh√Ķes em 2050. Mesmo ainda enfrentando a oposi√ß√£o de ativistas, muitos pesquisadores acreditam que os animais modificados por ferramentas de edi√ß√£o de genoma devem ter sua aprova√ß√£o acelerada pelas ag√™ncias reguladoras. Caso isso aconte√ßa, o Brasil n√£o ser√° apenas um dos maiores produtores de plantas‚ĄĘ geneticamente modificadas, mas tamb√©m de animais‚ĄĘ.

CRISPR: nova e revolucionária técnica para edição de genoma


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Ter o genoma sequenciado por apenas 1000 dólares em breve será uma realidade. E não é somente ler o genoma que está se tornando cada vez mais acessível, descobertas recentes resultaram em uma nova ferramenta de edição de genoma que promete revolucionar a pesquisa médica e o tratamento de algumas doenças. Este mecanismo, chamado de CRISPR, é baseado num sistema de defesa contra vírus, uma espécie de sistema imunológico, encontrado em bactérias. E mais uma aprendemos algo interessante com estes seres unicelulares (discutimos num post anterior como bactérias podem ajudar a combater o cancer).

Editando o genoma para curar doenças

Tornar o tratamento de desordens gen√©ticas √© sem d√ļvida uma das mais excitantes possibilidades desta nova t√©cnica, principalmente disordens causadas por uma ou poucas muta√ß√Ķes, tais como doen√ßa de¬†Huntington. Para comprovar que isto pode ser feito, cientistas do MIT, em experimentos em camundongos, conseguiram curar em uma doen√ßa rara que ataca o f√≠gado e √© causado pela muta√ß√£o de apenas um par de base de DNA. Esta doen√ßa, que tamb√©m ocorre em humanos, afeta 1 em cada 100.000 pessoas e consiste na falha da quebra do amino√°cido tirosina que acumula e afeta o funcionamento do f√≠gado. Utilizando a t√©cnica de CRISPR os cientistas conseguiram corrigir o gene para 1 em cada 250 c√©lulas do figado (hepat√≥citos) dos camundongos. Depois de 30 dias estas c√©lulas proliferaram e substituiram parte das c√©lulas com o gene defeituoso chegando a um ter√ßo da popula√ß√£o total de c√©lulas, o que foi suficiente para curar a doen√ßa. Veja o artigo publicado na Nature.

Mecanismo básico das ferramentas de edição de genoma

crisprBasicamente, o mecanismo de edição de genoma consiste em um sistema para reconhecer o sítio onde haverá a mudança combinado a um mecanismo de corte do DNA (nucleases). Uma vez reconhecido o local de corte as nucleases agem fazendo um corte nas duas fitas do DNA. Uma vez cortado, mecanismos de reparação do genoma tendem a juntar as fitas novamente e neste processo um pedaço de DNA pode ser removido ou até mesmo trocado por outro pedaço de DNA.

As primeiras técnicas desenvolvidas, tanto Zinc finger nucleases quanto TALEN, utilizam proteínas para reconhecer o sítio de corte no genoma. Proteínas são pesadas e díficeis de projetar, diferentemente de RNA que pode ser facilmente sintetizado. E é aí que está a grande inovação da técnica de CRISPR, em utilizar pequenos pedaços de RNA para identificar o sítio de corte, o que torna a técnica simples e de baixo custo.

Recomendo os seguintes v√≠deos/anima√ß√Ķes para uma ilustra√ß√£o do mecanismo de edi√ß√£o de genomas. O primeiro video (em ingl√™s) fala um pouco sobre os mecanismos gerais destas t√©cnicas. O segundo v√≠deo (tamb√©m em ingl√™s) ilustra o mecanismo baseado na CRISPR.

Referência:

Cong, Le, et al. “Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems.”Science¬†339.6121 (2013): 819-823.

Hwang, Woong Y., et al. “Efficient genome editing in zebrafish using a CRISPR-Cas system.”¬†Nature biotechnology¬†31.3 (2013): 227-229.