A Biotecnologia e a Revolução Tecnológica na agricultura e na saúde

As descobertas da estrutura do DNA e das enzimas de restrição em 1972 por Paul Berg deram início a uma nova fase do desenvolvimento industrial, tendo como matriz a base biológica. A chamada biotecnologia moderna trouxe sem dúvida vantagens inegáveis para a humanidade, mas por outro lado trouxe apreensões. A transferência de genes entre espécies não relacionadas é sem dúvida um dos mais inovadores aspectos desta tecnologia, pois permite o rompimento da barreira genética entre espécies. As aplicações da tecnologia são limitadas apenas pelo tempo e implicações éticas e de biossegurança. A Biotecnologia apresenta um imenso potencial de ação para o bem-estar da humanidade, desde que os riscos desta nova tecnologia sejam mensurados e controlados caso a caso.

Na agricultura, o Homem vem buscando alternativas que permitam o aumento da produtividade por área plantada e a diminuição do custo de produção. Para isto, vem desenvolvendo há centenas de anos novas variedades de plantas utilizando ferramentas convencionais. Cientistas, agrônomos e políticos esperaram por muito tempo uma nova revolução na agricultura que ao mesmo tempo obtivesse incremento na produtividade, mínimo impacto ambiental e estivesse acessível a pequenos produtores. Para muitos a Biotecnologia pode contribuir para o alcance destes objetivos.

As questões de Biossegurança tornaram-se alvo de um debate polarizado entre grupos que apóiam a nova biotecnologia e aqueles que são radicalmente contra. A maior controvérsia está centrada na segurança das plantas transgênicas e alimentos derivados de Organismos Geneticamente Modificados - OGMs. A biotecnologia tem recebido melhor aceitação pública para aplicações na indústria bioquímica e saúde. Novos avanços científicos, como a clonagem, os testes genéticos, e a terapia gênica, têm estimulado diversos questionamentos de natureza ética.

Desde 1994 culturas transgênicas são plantadas comercialmente. Em 2002, a área global de culturas transgênicas foi de 60 milhões de hectares, utilizadas por cerca de 6 milhões de agricultores em 16 países. O plantio de algodão transgênico (resistente a inseto) na China representa mais de 50% da área total plantada com algodão naquele país. A introdução desta tecnologia na agricultura levou a uma economia de cerca de 25 milhões de Kg de pesticidas no ano 2000. Tanto os resultados recentes da China como da Índia (estudos realizados em mais de 300 fazendas naqueles países) mostram não apenas uma vantagem econômica pelo uso dessas culturas, mas, sobretudo vantagens ambientais tais como: menor contaminação do solo com pesticidas; possibilidade de uso de pesticidas menos tóxicos e de menor tempo de permanência no solo; menos erosão devido a possibilidade do uso de plantio direto; menor desmatamento de novas áreas; menor consumo de água, devido a maior rendimento por área plantada.

Certamente, esses motivos são responsáveis pela adoção crescente dessas culturas em países onde a agricultura é uma das principais fontes de divisas. A atividade agrícola quer seja convencional ou transgênica é uma das principais atividades humanas degradadoras do meio ambiente. É sabido que a agricultura é responsável pelo consumo de 70% da água do planeta e pela devastação de florestas. A figura 2 mostra uma área devastada em plena floresta Amazônica para o plantio de soja.

http://ambientes.ambientebrasil.com.br/biotecnologia/artigos_de_biotecnologia/dna%3A_o_que_mudou_na_vida_do_homem%3F.html

O transgene (gene modificado) é, então, inserido em massas de células indiferenciadas, o tecido caloso da planta, visto que é impossível a inserção do transgene em cada uma das

células da planta. Essas massas apresentam a propriedade de originar diferentes órgãos de uma planta, como raiz, caule e folha, gerando uma planta completa e fértil.

A inserção do transgene na célula pode ser realizada por vários métodos: 

Sistema Agrobacterium tumefaciens - método pelo qual é inserido um gene de característica desejada no genótipo de uma bactéria que ao se associar a uma planta retransmite a mesma característica;

Bombardeamento com micropartículas revestidas de DNA - sistema pelo qual o DNA é revestido em micro esferas de tungstênio e transferidos para dentro do tecido da planta. 

Transferência por electroporação - introdução de DNA em células expostas a um campo elétrico; 

Microinjeção de DNA - consiste numa injeção de DNA na célula em questão através de uma micropipeta. 

Cada um desses métodos objetiva introduzir o transgene no núcleo da célula, local onde se encontra o material genético, sem lesionar a célula. A planta, então, se desenvolve e suas células apresentarão o transgene de interesse podendo transmiti-lo à sua descendência.O método de inserção preferivelmente utilizado é o sistema Agrobacterium tumefaciens.

Seguindo o processo de inserção do(s) gene (s) de interesse, os tecidos das plantas são transferidos para um meio específico contendo antibiótico ou herbicida, dependendo do marcador utilizado. Apenas as plantas que expressarem o gene marcador favorável ao meio irão sobreviver.Assume-se que as plantas que sobreviverem neste meio irão expressar o transgene de interesse. Todos os passos seguintes irão utilizar apenas as plantas sobreviventes.

Para a obtenção de plantas completas a partir dos tecidos transgênicos, estes devem ser submetidos a condições ambientais favoráveis ao seu crescimento e colocados em uma série de meios, contendo hormônios e nutrientes, em um processo chamado de cultivo celular. Uma vez que as plantas são geradas e estejam produzindo sementes, começa a avaliação da progênie.

Um processo de avaliação rigoroso deve estar aliado às técnicas de produção de transgênicos para verificar se o gene inserido está incorporado com estabilidade para não causar efeitos deletérios a outras funções da planta, à qualidade do produto ou ao ecossistema agrícola.

A avaliação inicial do processo inclui: verificação da atividade do gene, da estabilidade do gene nas gerações seguintes e não exercer efeitos no crescimento, produção e qualidade da planta.

Se a planta passar por estes testes, ela não será usada diretamente na produção, mas antes será cruzada com variedades melhoradas da cultura. O objetivo é incorporar a maior quantidade do genoma melhorado e adicionar o transgene na variedade da cultura.

O próximo passo do processo é realizar avaliações experimentais a campo e em estufa, em vários locais e durante vários anos, para analisar os efeitos do transgene e o seu desempenho por completo. Esta fase inclui também avaliação dos efeitos no ambiente e da segurança alimentar.