Biotecnologia Vermelha: Aprimorando a saúde coletiva

Desde os primórdios da civilização, a humanidade sempre concentrou esforços para preservar a vida de disfunções e enfermidades. Segundo a história, atribui-se a Galeno – médico romano do Século II – a iniciativa de buscar soluções terapêuticas a partir da manipulação de recursos naturais, como ervas e frutos. Além disso, percebe-se que o tratamento da saúde está inserido em um contexto histórico-científico em que inovações e a compreensão de certas doenças surgem. Nesse sentido, as descobertas farmacêuticas e medicinais da atualidade têm por fundamento o contexto de progresso tecnológico proporcionado pela Biotecnologia Moderna – fundada pela descoberta do DNA Recombinante em meados da década de 1970 – que se desenvolve no mercado global e também nas universidades que perfazem a LiNABiotec. Afinal, nada mais coerente do que atribuir a tarefa de criar soluções para desafios de saúde complexos a esta ciência com interdisciplinaridade de conhecimentos e técnicas.

Posto isso, abordaremos as características, inovações e potenciais da Biotecnologia Vermelha (ou Sanitária), definida pela BICS 2013 (Associação dos Centros de Inovação Portugueses), como sendo a: “[…]grande área que investiga e aplica biotecnologias relativas à saúde”. Sua atuação se concentra na medicina e farmacologia, tendo por principais ferramentas o grande binômio da biologia molecular – proteínas & ácidos nucleicos (DNA/RNA)– oriundos de organismos ou seus derivados. Logo, esse segmento engloba os artifícios da Engenharia Genética, Clonagem Molecular e Terapias Celulares, os quais norteiam, respectivamente, as seguintes descobertas: supressão de tumores a partir de oncovírus transgênicos¹; produção de enzimas e anticorpos monoclonais a partir de zooreatores²; ligas biocompatíveis para reconstituição tecidual³. Essas primorosas tecnologias criaram novos paradigmas da biotecnologia no que tange à saúde mundial e, por isso, analisaremos alguns de seus aspectos a seguir.

Tratamento de câncer em diferentes estágios a partir de vetores virais transgênicos

O câncer, variedade de enfermidades caracterizadas pela divisão celular desordenada e incontrolável que ceifou mais de 9,6 milhões de vidas em 2018 (dados da Agência Internacional de Pesquisa em Câncer/OMS – 2018), poderá ser superado. As Terapias Gênicas, modalidades de tratamento elaboradas a partir da manipulação de fragmentos de DNA e RNA específicos, alcançaram o status de eficácia clínica no Séc XXI, sendo desenvolvidas a partir de diversas estratégias, entre as quais destacam-se os vetores oncovirais.

Os vírus, verdadeiros “Cavalos de Tróia” da natureza, são muito eficientes em transmitir seus genes para células eucarióticas, tais como as humanas. Nesse sentido, os oncovírus (OV) – cepas capazes de se replicar em células tumorais – podem ser geneticamente modificados, tendo seus genes patogênicos excluídos e seus receptores de membrana alterados, de forma que reconheçam e destruam as células tumorais do hospedeiro sem agravo das demais sadias nos tecidos (MARINTCHEVA et al,2018).

Aprovado pelo FDA (Food and Drug Administration/EUA) em 2015, o biofármaco oriundo de um OV geneticamente modificado T-Vex (Talimogene laherparepvec) já é um forte aliado na luta contra o melanoma, o mais agressivo câncer de pele, atuando conjuntamente com os tratamentos quimio e radioterápicos. A tecnologia, desenvolvida pela parceria anglo-europeia das empresas Amgen & BioVex, age por meio de um vetor recombinante do vírus Herpes Simplex 1(DNA), não patogênico e contendo o gene humano produtor de GM-CSF (do inglês, granulocyte-macrophage colony-stimulating fator) para a ativação do sistema imune, sendo aplicado a partir de injeções ao longo de períodos regulares. Esse vetor se destaca pelo citotropismo (o vírus interage com diversos tecidos), por ter um ciclo lítico e latente e comportar ~30/50 Kpb (DNAs exógenos). Ainda assim, a droga segue com extensas pesquisas para verificação de interação com outros fármacos e resposta imune. A descoberta também serviu de gatilho para a concepção de pesquisas brasileiras similares, a partir da transformação de cepas virais de importância clínica no país, como o vírus da Zika,por exemplo.

Produção de Anticorpos Monoclonais por meio de Zooreatores

Os anticorpos – ou imunoglobulinas – nada mais são do que moléculas glicoproteicas sintetizadas pelas células B do sistema imune, estando presentes na circulação sanguínea e na linfa. São responsáveis por localizar, identificar e, por fim, inativar antígenos, unidades com potencial implicação negativa à saúde. Para tanto, apresentam, além de uma estrutura em comum variável, uma porção específica para cada antígeno, a qual é chamada de epítopo. Além destes anticorpos, gerados naturalmente pelo organismo, atualmente emprega-se a biotecnologia dos anticorpos monoclonais recombinantes.

Esses biofármacos são sintetizados a partir de um único Linfócito B, clonado e cultivado de modo a produzir sempre o mesmo anticorpo. Logo, oferecem a possibilidade de síntese de um mesmo tipo de imunoglobulina para alvos específicos, como câncer e doenças crônico-degenerativas, em escala biofarmacêutica. Possuem uma maior afinidade/especificidade bioquímicas, responsáveis por despertarem respostas imunes mais precisas.

Sua eficácia é acompanhada pelas dificuldades de infraestrutura para a construção de fábricas (monoclonais), bem como os diversos processos e tratamentos bioquímicos de extração e purificação exigidos, os quais acabam por encarecer esta biotecnologia. Em razão disso, estudos têm sido conduzidos com a finalidade de desenvolver Zooreatores: mamíferos transgênicos fêmeas de grande porte capazes de produzir as imunoglobulinas de interesse a partir do leite (PESQUERO et al, 2007)

A inovação implica na redução de custos para produção dos anticorpos monoclonais recombinantes, pois, segundo Yanli.W (2013), os custos de operação de uma fábrica de monoclonais que emprega hamsters – mais comuns atualmente – alcançam cifras de US$ 500 milhões, enquanto que um rebanho de cabras, por exemplo, é capaz de produzir quantidades comparáveis de proteínas por cerca de US$ 50 milhões. Entretanto, as prerrogativas ambientais naturalmente associadas a criação de rebanhos consistem em um entrave, já que mais insumos e extensões de terra seriam consumidos. No Brasil, foi anunciada em 2018[1]  a construção de uma Fábrica de Anticorpos Monoclonais do Instituto Butantã (SP), alcançada graças ao significativo aporte financeiro público. Fato este que simboliza o progresso dessa indústria a partir de capitais financeiros e intelectuais nacionais, com vistas a redução de custos, construção de tecnologia e atendimento das demandas domésticas apresentadas pelo Sistema Único de Saúde (SUS).

Reconstituição de vasos sanguíneos obstruídos/lesionados com biopolímeros

Conforme recentes apontamentos da Organização Mundial da Saúde (OMS), as doenças cardiovasculares correspondem a principal causa de morte no globo. Estima-se que mais de 17 milhões de pessoas morreram em decorrência de cardiopatias no ano de 2015. Essas doenças são associadas a comportamentos de risco, tais como: tabagismo, alcoolismo, sedentarismo, dietas calóricas e obesidade. Portanto, diante do panorama social que se impõe, entende-se que o desenvolvimento de biotecnologias farmacêuticas capazes de tratar lesões cardiovasculares se faz necessário.

Pelo fato de transplantes não consistirem em alternativas viáveis para casos específicos de lesões das células cardíacas em razão da baixa disponibilidade de órgãos doados anualmente, altos custos para realização da operação, mesmo no SUS, e possibilidades de rejeição imunológica entre o sistema coração/receptor, a busca por biotecnologias à nível de engenharia tecidual (ET) para sanar doenças dessa categoria é indispensável (Kim et al, 2011).

A ET consiste na junção entre a citologia e ciência de materiais que permitem a obtenção de tecidos semissintéticos em laboratórios, estruturados a partir de células vivas apoiadas em suportes biodegradáveis capazes de induzir a replicação celular e redução de respostas inflamatórias, com consequente reconstituição dos tecidos lesionados. Atualmente, o marco desta biotecnologia é bem representado pelo Vascugel® (produto da Pervasis Therapeutics). Nele, células endoteliais, que revestem o duto dos vasos sanguíneos do próprio paciente, são inseridas em um gel biodegradável e enxertadas na parte superior do vaso com lesão. Tais células vão despertar respostas químicas no tecido circundante, de modo que o endotélio se reconstitua e evite o desenvolvimento de estruturas fibrosas rígidas, indesejáveis para um órgão que deve suportar pressões mecânicas geradas pelo fluxo sanguíneo. Além deste biofármaco, conforme Cohen e Leor (2004), uma matriz formada por alginato de cálcio – polímero hidrofílico e biocompatível – obtida de algas marinhas está sendo desenvolvida. Ainda segundo os estudos, a matriz não desperta o sistema imune do paciente e sustenta as células endoteliais e cardiomiócitos de forma a impedir a progressão de infartos.

Portanto, como muito bem elucidado pelos exemplos anteriores, a Biotecnologia Vermelha segue em franco progresso em todo o globo para a concepção de soluções de saúde excepcionais. Além disso, segundo pontuado por Vitolo MI et al (2015), as pesquisas circunscritas a área da saúde são um campo pleno pro desenvolvimento da indústria biotecnológica, onde pesquisadores, capitaneados por um cientista de renome, e investidores de risco concebem bioprodutos de forma entusiástica graças aos atuais patamares de entendimento em torno da biologia molecular, cuja segurança de técnicas e aplicabilidades podem ser garantidas. Ademais, no que tange às inovações em biotecnologia farmacêutica, nota-se que o aporte financeiro do poder público, refletido no apoio à pesquisa básica realizada nas universidades, aliado com consórcios da inciativa privada são indispensáveis para que essa indústria vingue econômica e comercialmente.

No Brasil, a nível nacional, as iniciativas de biotecnologia farmacêutica são reguladas pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) e tem seus projetos promovidos perante os civis a partir da Sociedade Brasileira de Biotecnologia (SBBiotec), além de demais órgãos de fomento e pesquisa inexoravelmente associados ao exercício dessa indústria em especial. Atualmente, a relevância da Biotecnologia Vermelha é revelada de forma preponderante pelos biofármacos – resultantes das técnicas de fusão celular e DNA Recombinante – os quais movimentam um mercado avaliado em mais de US$ 220 bilhões no mundo (IMS-HEALTH; 2017), com mais de 200 startups lançando mão sobre novas drogas e vacinas. Mais especificamente, nesse grupo de fármacos estão inclusos polipeptídeos de mamíferos transgênicos: anticorpos monoclonais, fatores de coagulação sanguínea e proteínas anticancerígenas.

Em função do impacto explicitado de suas aplicações, nota-se que essa variante da Biotecnologia representa um pilar científico no que diz respeito à compreensão e manutenção da saúde coletiva, tendo, por isso, grande proeminência no progresso das sociedades. Afinal, a humanidade, tal qual os demais seres vivos, estão sujeitos aos ciclos e intempéres da natureza.

Fascinado por poder conhecer mais sobre a #BiotecVermelha? Então acompanhe a LiNABiotec no Instagram e Facebook para ter acesso a mais conteúdos como esse e não perca a nossa #Live no dia 25/08!!!

Autor: Breno Casemiro Lorena Rios dos Santos – Polo Unifesp SJC

Referências: https://drive.google.com/file/d/1WlQd9CoG8IVDv1o9-3vCmxwXsdoN11hu/view?usp=sharing



Análise Biotecnológica sobre a Portaria Nº 1.949, de 4 de Agosto de 2020.

No dia 28 de setembro de 2017, foi criada a Portaria de Consolidação nº 5/GM/MS, a qual é responsável por consolidar as normas sobre as ações e os serviços de saúde do Sistema Único de Saúde. Entre algumas funções de tal documento confere: distinguir as ações do SUS e secretarias de saúde dos estados e distrito federal, construção dos polos do Programa Academia da Saúde, além de outros vários encargos. Porém, na ultima terça-feira, dia 4 de agosto de 2020, a nova Portaria nº 1.949 foi lançada com o intuito de aderir ao documento prévio o ‘Programa Nacional de Genômica e Saúde de Precisão – Genomas Brasil e o Conselho Deliberativo do Programa Genomas Brasil’, que tem como finalidade incentivar o desenvolvimento científico e tecnológico nacional nas áreas de genômica e saúde de precisão, promover o desenvolvimento da indústria genômica nacional e estabelecer prova de conceito para uma linha de cuidado em genômica e saúde de precisão no âmbito do SUS. Tal programa foi incluso tendo em vista a necessidade de incrementação do desenvolvimento científico e tecnológico na saúde brasileira.

O Genomas Brasil é um programa de ciência, tecnologia e inovação que será promovido pelo Sistema Único de Saúde e tem por objetivo incentivar o desenvolvimento científico e tecnológico nacional nas áreas de genômica e saúde de precisão e promover o desenvolvimento da indústria genômica nacional. Esse projeto busca estabelecer o genoma de referência da população brasileira para formar um banco nacional de dados e promover o aumento da capacidade científica da medicina genômica e da saúde de precisão. O Projeto Genomas Brasil baseia-se nas evidências científicas para prática clínica em genômica e saúde de precisão e nos princípios básicos de Bioética que são: autonomia do consentimento informado e da vontade dos participantes de pesquisa, bem como sua autoridade e autonomia; não-discriminação e não-estigmatização do participante; confidencialidade e sigilo das informações pessoais; integridade, confidencialidade e autenticidade das informações.

No que tange a Governança , o Conselho Deliberativo do Programa Genomas Brasil ficará responsável não só por definir as ações prioritárias do Programa, bem como deliberar sobre medidas cabíveis em relação a estratégias, planejamento, execução e monitoramento do andamento do Programa, mas também por definir normas gerais, tais como seu regimento interno, comissões temáticas etc. Acresça-se que as deliberações do Conselho referido serão publicadas pelo Secretário de Ciência Tecnologia, Inovação e Insumos Estratégicos em Saúde do Ministério da Saúde. De forma geral, o Conselho Deliberativo do Programa Genomas Brasil será composto por um Ministro de Estado da Saúde (o qual irá presidir), um Secretário-Executivo do Ministério da Saúde e um Secretário de Ciência, Tecnologia, Inovação e Insumos Estratégicos em Saúde. Desse modo, o Conselho se reunirá em caráter ordinário, no mínimo, duas vezes ao ano e, em caráter extraordinário, sempre que convocado pelo seu Presidente. Ademais, as deliberações do Conselho serão tomadas por consenso, presentes todos os membros, e serão formalizadas por meio de atas.

Sobre o financiamento para a execução do Programa Genomas Brasil poderão incluir: dotação orçamentária consignadas ao Ministro da Saúde na Lei Orçamentária Anual da União e em seus créditos adicionais; recursos oriundos de emenda parlamentar e recursos advindos de programas de renúncia fiscal ao Ministério da Saúde, como Programa Nacional de Apoio à Atenção Oncológica, Programa Nacional de Apoio à Atenção da Saúde da Pessoa com Deficiência e o Programa de Apoio ao Desenvolvimento Institucionais do SUS, e, por fim, recursos oriundos de outros órgãos ou entidade participante das ações do Programa. Das disposições finais, o Ministério da Saúde poderá firmar acordos e parcerias com órgãos e entidades nacionais ou internacionais, públicos ou privados, para cooperação técnica ou apoio financeiro. A portaria entrou em vigor a partir da sua data de publicação, dia 05 de agosto de 2020.


Biotecnologia Verde: Aperfeiçoamento e desenvolvimento vegetal

A modificação de espécies vegetais com a finalidade de obter características aperfeiçoadas conforme o interesse humano é conhecida como Biotecnologia verde. Com a elevada taxa de crescimento da população mundial surge uma maior demanda por alimentos e, consequentemente, torna-se necessário aumentar a produção agrícola. Neste contexto, aplicações biotecnológicas passam a exercer grande importância para desenvolvimento de plantas mais produtivas, resistentes e nutritivas. Paralelamente a isso, essas tecnologias também se preocupam em reduzir os impactos ao meio ambiente gerados pelas atividades agroindustriais, uma vez que as plantas melhoradas precisam de uma menor área de cultivo em relação às plantas convencionais para ter a mesma produtividade, com isso causando menos desmatamento. As principais técnicas da Biotecnologia verde empregadas no aperfeiçoamento de plantas são a cultura de tecidos vegetais in vitro, o melhoramento genético convencional, o uso de marcadores moleculares no melhoramento, a biofortificação e a transgenia.

         Por meio da cultura de tecidos vegetais in vitro é possível obter um grande número de indivíduos em um curto período de tempo, isso ocorre porque pedaços de uma única planta, chamados explantes, são capazes de originar muitas outras plantas. Além disso, Silveira et al.(2012) abordam que esta tecnologia garante maiores condições assépticas, o que diminui as perdas em decorrência de contaminações. Segundo Neto (2009) e Souza et al. (2018), devido a esses benefícios a cultura de tecidos vegetais in vitro tem sido utilizada tanto na agricultura para produção de mudas como na indústria farmacêutica e de produtos naturais para obtenção de metabólitos secundários de forma mais rápida e com uma melhor qualidade.

         O melhoramento genético convencional é um método antigo usado para obtenção de plantas aperfeiçoadas. Ao longo de muitos anos, os melhores indivíduos em uma população são selecionados com base em marcadores morfológicos e a partir desses genitores realizam-se cruzamentos para adquirir descendentes com as características de interesse. Por mais que isso aconteça de forma lenta, esta técnica foi de extrema utilidade para o desenvolvimento de plantas muito consumidas atualmente, um exemplo disso é o milho (Zea mays). De acordo com Kistler et al. (2018), o ser humano promoveu sucessivas seleções em uma espécie selvagem chamada teosinto (Z. mays ssp. Parviglumis), até obter as diversas variedades de milho (Figura 1).


Figura 1 – Processo de domesticação do milho. Fonte: Revista Science.
DOI: 10.1126 / science.aav0207

De acordo com Aguiar (2012), outra limitação do melhoramento genético convencional se deve a alta influência do ambiente na expressão de marcadores morfológicos, isso dificulta a seleção de características quantitativas que são de interesse econômico, por exemplo o rendimento da produção. Para superar esse problema, integrou-se a esta técnica o uso de marcadores moleculares os quais fornecem informações do genoma da planta a ser melhorada, possibilitando identificar variabilidades genéticas passíveis de serem selecionadas e sem a influência ambiental. Estas tecnologias podem ser aplicadas no processo de biofortificação o qual objetiva aumentar o valor nutricional das plantas destinadas a fins alimentares.

         No Brasil, há mais de 10 anos a rede BioFORT vem utilizando o melhoramento genético vegetal convencional para produzir culturas biofortificadas. Coordenada pela Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária), essa rede abrange um conjunto de projetos que pretendem aumentar a quantidade dos micronutrientes ferro, zinco e vitamina A nos alimentos altamente consumidos pelos brasileiros como arroz, feijão, feijão-caupi, mandioca, batata-doce, milho, abóbora e trigo.

         Além das aplicações citadas anteriormente, outros importantes produtos desenvolvidos com base em conhecimentos biotecnológicos são os vegetais geneticamente modificados como é o caso das plantas transgênicas. O princípio da transgenia é a transferência de genes entre espécies diferentes, com isso possibilitando a obtenção de características que não seriam adquiridas por meio de cruzamentos naturais. Os principais vegetais transgênicos produzidos no Brasil são a soja, o milho e o algodão os quais tiveram genes de bactérias introduzidos em seus genomas com o intuito de obter culturas resistentes a herbicidas e a insetos-praga, o que proporcionou um aumento na produtividade. E, as aplicações das plantas transgênicas não param por aí, pois elas possuem a capacidade de atuarem como fábricas biológicas para a produção de medicamentos, desse modo contribuindo também na indústria farmacêutica. De acordo com Hines (2015),  foi desenvolvida uma soja transgênica capaz de produzir em larga escala a proteína cianovirina a qual é capaz de neutralizar a multiplicação do vírus HIV, com isso ajudando no controle da AIDS.

         Mesmo que os transgênicos sejam os mais conhecidos, existem outros tipos de vegetais geneticamente modificados como é o caso daqueles que não tiveram genes exógenos incorporados em seu genoma. Uma das alternativas para reduzir o uso da transgenia, é a técnica de Engenharia Genética conhecida como CRISPR (Clustered Regulary Interspaced Short Palindromic Repeats) cuja tradução significa “Conjunto de Repetições Palindrômicas Curtas Regularmente Inter Espaçadas”.  Por meio desta tecnologia é possível editar o DNA sem que seja necessário inserir genes de outras espécies para obter características melhoradas. Um exemplo disto foi mostrado no trabalho realizado por Nakayasu et al. (2018), no qual por meio da CRISPR eles conseguiram evitar o acúmulo de compostos glicoalcalóides esteroidais na batata (Solanum tuberosum) os quais são tóxicos e conferem gosto amargo, com isso obtendo um produto adequado para o consumo.

Vimos como a Biotecnologia verde é importante para desenvolvimento de diversos produtos utilizados na nossa sociedade. Garantindo com que eles se tornem cada vez mais aperfeiçoados e consigam atender a demanda mundial.

Se interessou no tema e quer saber mais sobre a Biotecnologia verde, siga a LiNA Biotec no Instagram, Twitter e Facebook. E venha assistir a nossa live dia 18/08.

Autor: Isabela Vieira da Costa ( Polo UFU – Campus Patos de Minas)

Consulte as referências aqui


Biotecnologia Roxa: Questões filosóficas, éticas e legais da Biotecnologia

A biotecnologia roxa é área de aplicação biotecnológica que visa o estudo da regulamentação e resolução de problemas; dilemas morais e discussões éticas originadas a partir da implementação de outros ramos da biotecnologia. Ela envolve as patentes, publicações, invenções biotecnológicas e direitos das propriedades intelectuais.

A biotecnologia roxa é bastante especial. Na verdade, ela se concentra no estudo dos aspectos legais e éticos que cercam essa ciência. Como qualquer novo campo da ciência humana, a biotecnologia também gera dúvidas à população geral. Entre eles, os problemas legais relacionados principalmente ao patenteamento das invenções. Assim, surgiram alguns sérios dilemas e discussões morais. Isso resulta em uma disputa entre os seguidores da biotecnologia e aqueles que não a conhecem. Com isso, o surgimento de todas essas questões levou a formação de um novo ramo da biotecnologia, a chamada biotecnologia roxa. O conteúdo para essa cor surgiu quando a Suprema Corte dos EUA decidiu que os microrganismos geneticamente modificados também podem ser patenteados. A classificação foi oficialmente aceita a partir de 16 de junho de 1980.

E por quê isso é tão necessário? 

A biotecnologia é uma área que lida diretamente com a vida, e traz questões inovadoras diariamente para nossa sociedade. 

Por exemplo, você já ouviu falar em células-tronco? 

As células-tronco são células do embrião que ainda não se tornou um feto. Essas células não são específicas – não são células só de fígado, ou só de coração – mas podem se diferenciar em todos os tipos celulares conforme o ambiente no qual se encontram. 

Porque elas são tão polêmicas? 

É que, teoricamente, seria possível utilizar células-tronco para regenerar qualquer tecido do corpo humano. Não seria ótimo? Assim pessoas com ferimentos graves ou perdas de membros poderiam recuperá-los, se quisessem. A questão é que cada célula-tronco é um bebê em potencial, embora ainda sem formação. Então, aí está o dilema ético: Usar células-tronco para gerar uma criança ou utilizá-las para regenerar um órgão de uma pessoa já existente?

Outra questão é sobre quem tem o direito à uma descoberta. Como provar quem foi a primeira pessoa a ter uma ideia e executar? Como proteger a minha ideia e só a vender ou compartilhar com quem eu quero? Com isso, para proteger os direitos intelectuais, surgiram as patentes.

As patentes são uma das formas mais antigas de proteção à propriedade intelectual.  O sistema de patentes acelera o desenvolvimento tecnológico, oferecendo a possibilidade de recompensa material a um inventor e, ao mesmo tempo, facilitando a disseminação de novos conhecimentos tecnológicos ao público.  Tanto as novas criações quanto o desenvolvimento posterior das existentes podem ser protegidas por patentes.

As patentes podem proteger uma inovação científica, como a invenção da penicilina, bem como o novo design de uma alavanca que fará a máquina funcionar mais rapidamente.  Existem invenções que não podem ser patenteadas, tais como: descobertas; variedades de plantas ou animais; teorias científicas; métodos comerciais ou comerciais; e métodos matemáticos Além disso, métodos diagnósticos, terapêuticos e cirúrgicos para o tratamento de humanos ou animais (em oposição a produtos médicos), bem como invenções cuja exploração é contra ordem pública ou moral são excluídos da patenteabilidade em muitos países. Os critérios para patenteabilidade de uma invenção são os seguintes:

1.     Deve ser novo;

2.     Deve envolver uma etapa inventiva;

3.     Precisa ser aplicável industrialmente ou útil.

Em resumo, uma patente é um acordo entre o público e o inventor.  O estado protege o proprietário da patente por um período limitado de tempo, enquanto obriga o proprietário a divulgar publicamente sua invenção.  A proteção de patente é concedida, geralmente, por 20 anos a partir da data de apresentação do pedido, sujeita ao pagamento de taxas de manutenção.  Depois que uma patente expirar, revogar ou invalidar, a invenção entra em domínio público, o que significa que qualquer pessoa pode explorá-la comercialmente sem violar a patente no país em questão. 

No Brasil, o Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI) é o responsável pelo registro e concessão de marcas, patentes, desenho industrial, transferências de tecnologia. E para a Organização Mundial da Propriedade Industrial (OMPI), a biotecnologia é definida como “todos os desenvolvimentos tecnológicos referentes a organismos vivos (o que inclui animais, plantas e microorganismos) e outros materiais biológicos”. Entretanto, as patentes para matéria viva foram negadas por muito tempo por questões éticas. Abaixo há um fluxograma resumindo o processamento de patentes no Brasil: 
 


Fluxograma do processamento de pedido de patente. Fonte: Instituto Nacional de Propriedade Intelectual, 2010.

Como não existem patentes internacionais, em princípio, um inventor deve registrar um pedido de patente em cada país para o qual está interessado em obter proteção de patente.  Caso a proteção de patentes seja solicitada em vários países do mundo, o requerente poderá considerar a apresentação de um pedido internacional sob o Tratado de Cooperação de Patentes. No ano de 2017, o Brasil teve o maior número de patentes concedidas desde o ano 2000. O levantamento da Confederação Nacional da Indústria (CNI) mostrou que 6.250 pedidos foram deferidos pelo INPI, confirmando o aumento dos pedidos comparados ao ano 2000. Mesmo com esse número elevado, os depósitos de patentes tiveram redução de 7,6% comparado a 2016. No gráfico abaixo podemos ver os dados das concessões entre o ano 2000 a 2017.


Dados das Concessões de Patentes no Brasil do ano 2000 à 2017. Fonte: Portal da Indústria.

Com isso, é possível dizer então que a Biotecnologia Roxa se conecta com as outras diversas cores, já que em todas as áreas a inovação é algo palpável e presente, e a ética é algo fundamental para o bom desenvolvimento da ciência. Assim ela tem um papel fundamental na sociedade, pois através da propriedade intelectual e das patentes é feita a proteção de uma invenção para que não ocorra uso indevido por outras empresas, ou seja, os inventores podem se beneficiar comercialmente da produção intelectual e também proteger de cópias não autorizadas, além de também assegurar que tudo seja feito corretamente. 

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Até mais!

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Autores: João Holanda | Polo UnB
Maria Victória P. Luz | Polo UnB
Larissa Pereira Gonçalves | Polo UnB
Rayanelle Tissiane | Polo UFPB

Referências:

BARBOSA, Denis Borges. Biotecnologia e propriedade intelectual. 2005. Acesso em agosto de 2020.

Canal Instante Biotec, Cores da biotecnologia, disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=ZLYxq2QS4W8>. Acesso em agosto de 2020.

Explore biotech, Things you need to know about violet biotechnology, disponível em: <https://explorebiotech.com/know-about-violet-biotechnology/>. Acesso em Agosto de 2020. 

Portal da indústria, Brasil tem recorde de patentes em 2017, disponível em: <https://noticias.portaldaindustria.com.br/noticias/inovacao-e-tecnologia/brasil-tem-recorde-de-patentes-em-2017/>. Acesso em agosto de 2020.

Steemit, All the colors of biotechnology, disponível em: <https://steemit.com/steemstem/@jepper/all-the-colors-of-biotechnology>. Acesso em agosto de 2020.



Biotecnologia Preta: Monitorando ameaças à vida.

A biotecnologia, como uma vertente da ciência, busca desenvolver novos produtos e serviços que propiciem uma melhor qualidade de vida para a sociedade. Mas infelizmente não é isso que ocorre em todos os casos, por se tratar de um conjunto de técnicas que podem ser bem ou mal utilizadas, como ocorre com qualquer ferramenta. “Black Biotechnology” (Biotecnologia preta, em português) é o termo para a classificação de pesquisas biotecnológicas voltadas ao desenvolvimento de armas biológicas, bem como de ações de vigilância e anti-bioterrorismo. O desenvolvimento de tais armas pode ser direcionado a práticas militares, para fins de guerra biológica, ou até mesmo terroristas.

As armas biológicas atualmente estão entre as mais temidas, uma vez que são capazes de devastar comunidades, países, continentes ou, potencialmente, espécies inteiras. São desenvolvidas a partir de organismos vivos, como bactérias e fungos, ou de partículas biológicas menos complexas, como vírus, príons e toxinas. Uma vez criadas, essas armas têm o potencial de provocar doenças, geralmente fatais, que podem ser disseminadas a partir da água, do ar, da terra, de alimentos ou de outros seres vivos.

Durante o período das Guerras Mundiais, o desenvolvimento de armas biológicas tornou-se muito explorado para fins militares. Com o término das guerras, especificamente após a Convenção para a Proibição de Armas Biológicas e Toxinas (CPAB), a maioria destes programas foi encerrada. Segundo a agência Brasileira de Inteligência, essa convenção é um tratado multilateral com a finalidade de eliminar as armas biológicas a partir da proibição de seu desenvolvimento, produção, aquisição, armazenamento, retenção, transferência e, principalmente, uso dessa categoria de Armas de Destruição em Massa (ADM).

Todavia, mesmo após o tratado houve ocorrências do uso dessas armas por grupos terroristas. Tais ações são classificadas como bioterrorismo, que pode ser entendido como o uso de armas biológicas por parte de grupos extremistas que tipicamente promovem ações violentas contra indivíduos ou grupos, motivados por questões étnicas, religiosas, políticas, ou de outra origem. Um ataque do gênero ocorreu em 2001 nos Estados Unidos, algum tempo depois do atentado de 11 de setembro, quando esporos de Bacillus anthracis, bactéria que causa uma doença quase sempre fatal conhecida como antraz, foram disseminados através de cartas.

A fim de combater ações bioterroristas, foi criado nos Estados Unidos pela Food and Drug Administration (FDA), órgão similar à Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) do Brasil, o programa “Countering Bioterrorism and Emerging Infectious Diseases” (algo como “Combate ao Bioterrorismo e Doenças Infecciosas Emergentes” em português). Esse programa, como o próprio nome sugere, estimula esforços para combater o bioterrorismo por meio do desenvolvimento e licenciamento rápido de produtos para diagnosticar, tratar ou prevenir doenças provenientes da exposição a patógenos identificados como agentes bioterroristas. Contudo, vale pontuar que são poucos os países que possuem um programa como esse. A maioria dos países, dentre eles o Brasil, não estão preparados para um possível ataque biológico.

Existe no Brasil a chamada Coordenação-Geral de Bens Sensíveis (CGBE), que seria o mais próximo de uma ação governamental anti-bioterrorismo. A coordenação tem como principais atribuições o acompanhamento da implementação da política de controle de exportação de bens sensíveis e serviços diretamente vinculados a tais bens, e o acompanhamento das convenções ou tratados internacionais nas áreas do desarmamento e da não proliferação de armas de destruição em massa. Entretanto, não trata diretamente de armas biológicas, não apresenta um sistema de defesa em caso de ataque e sequer busca desenvolver tecnologias, como preconizado pelo programa instaurado nos Estados Unidos.

Podemos concluir, a partir do exposto, que a biotecnologia é de extrema importância para o monitoramento e combate a este tipo de ataque, e por isso deve receber maiores estímulos. Por fim, esta é mais uma das áreas de atuação da biotecnologia, a Biotecnologia Preta.

Gostou de saber mais sobre a Biotecnologia Preta? Acompanhe a LiNAbiotec no Instagram e no Facebook, e não perca nossa live dia 04/08!

Autores: Danilo Caixeta Moreira e Rafael Bernardes Ferreira

Referências: https://pastebin.com/raw/f0mC4tJy


Biotecnologia Marrom: trabalhando a vida em ambientes secos

A cor Marrom representa a área da Biotecnologia responsável pela inovação e gestão de recursos de terras áridas e de desertos. As atividades envolvem, principalmente, a bioprospecção de organismos nestes biomas e o desenvolvimento de tecnologias de interesse ao ser humano e ao meio ambiente. O uso de ferramentas agrícolas para a criação de organismos geneticamente modificados, por exemplo, pode ser utilizado neste contexto para tornar sementes mais resistentes às condições estressantes (baixa pluviosidade, altas temperaturas, salinidade, radiação UV, entre outros) e para geração de cultivos de maior rendimento. Outros temas de interesse incluem o desenvolvimento da agricultura e aquicultura salina, o uso e viabilização de recursos hídricos, o desenvolvimento de bioprodutos alternativos (combustíveis, pesticidas, fertilizantes) e o combate à desertificação. 

Um bom exemplo de possibilidades oferecidas pela Biotecnologia Marrom é um projeto fascinante, desenvolvido por Magnus Larson, um estudante de arquitetura sueco. Sua tese se baseou na necessidade de impedir a propagação do deserto do Saara (desertificação) usando as bactérias Bacillus pasteurii, que excretam substâncias colantes e carbonato de cálcio, sendo capazes de definir as dunas como concreto depois de vinte e quatro horas. A desertificação é um processo de degradação do solo em regiões áridas (empobrecimento de carbono e diminuição da umidade) exacerbada por efeitos interativos de causas biofísicas, ecológicas e humanas, como uso e ocupação indevidos do solo. Já a contenção dessa condição ocorre idealmente com a capacidade da conversão biológica das desvantagens ecológicas em benefícios econômicos. Neste sentido, Larson sugeriu que é possível formar um muro e outras estruturas arquitetônicas cobrindo as dunas de areia existentes na região com Bacillus pasteurii comumente encontradas nas áreas úmidas. As bactérias não são patogênicas e morrem no processo de solidificação da areia. No TED disponível no link abaixo, você pode conferir uma apresentação incrível do Magnus Larson explicando como transformar dunas em arquitetura:

https://www.ted.com/talks/magnus_larsson_turning_dunes_into_architecture/transcript

Figura 1 – Simulação de uma estrutura de arenito. A tecnologia proposta acrescenta rugosidade à textura da superfície da duna (1), fornece suporte físico para  árvores utilizadas como cintos de proteção (2) e cria espaços habitáveis ​​dentro dessa barreira (3)

Fonte – Larsson, M. (2009)

Publicações científicas recentes também devem servir como exemplo do potencial da Biotecnologia Marrom. Os temas são encontrados distribuídos em uma enorme diversidade de aplicações, que se baseiam desde os conceitos mais clássicos até os mais modernos e multidisciplinares da Biotecnologia:

  • 1. Gairola et al. (2018) descreve em uma revisão as principais aplicações biotecnológicas de plantas do deserto, bem como as técnicas envolvidas. Com potencial de conservação da biodiversidade e abordagens de questões agrícolas, medicinais e ambientais, o artigo fornece uma pesquisa prospectiva para o estudo da diversidade de plantas desérticas dos Emirados Árabes Unidos através da impressão digital de DNA. Também são discutidos os mecanismos de resistência aos estresses bióticos e abióticos, onde uma atenção especial é dada aos halófitos do deserto e sua utilização para aliviar o estresse de salinidade, que é um dos principais desafios da agricultura. O artigo também mostra como simbioses com microrganismos podem ser componentes importantes da sobrevivência de plantas desérticas em condições ambientais estressantes;

Figura 2 – Estrutura conceitual que resume as potenciais aplicações biotecnológicas dos organismos do deserto.

Fonte – Adaptado de Gairola et al. (2018)

  • 2. Hazzouri et al. (2020) nos apresenta a importância do cultivo da tamareira (Phoenix dactylifera L.) no Oriente Médio e no Norte da África como um dos principais contribuintes para a segurança alimentar em regiões áridas do mundo. O artigo revisa estudos recentes sobre a tolerância da tamareira à salinidade e ao estresse hídrico, o papel dos microbiomas do solo e das raízes na tolerância ao estresse abiótico e destaca as descobertas no campo das Ciências “Ômicas”. Os autores descrevem perspectivas futuras que incluem a melhoria dos recursos genômicos existentes, a aplicação do mapeamento genético para determinação da base genética da variação nas tolerâncias entre cultivares e a adoção de tecnologias de edição de genes no estudo do estresse abiótico em tamareiras;
  • 3. Artigos como os de Cowan et al. (2020), Leung et al. (2020) e Sayed, et al. (2020) debatem sobre a abundante e diversificada vida microbiana nos ecossistemas globais do deserto. Nos é mostrado que os microrganismos sofrem uma série de tensões físico-químicas (baixo potencial hídrico, falta de carbono e nitrogênio e temperaturas extremas) que ditam os mecanismos energéticos e da dinâmica trófica que sustentam a permanência e função microbiana nesses ecossistemas tão extremos. O estado de dormência, por exemplo, é uma estratégia comum que facilita a sobrevivência de fungos e bactérias. Os artigos apresentam evidências sugerindo algumas aplicações biotecnológicas, entre elas que: Traços do metabolismo destes microrganismos podem ser estudados para compreender e prever respostas para o crescente problema da desertificação; Condições ambientais adversas em biomas extremos podem também selecionar microrganismos com potencial para sintetizar novas moléculas antibióticas e antitumorais; Interações e comunidades microbianas podem se mostrar muito úteis na implementação de biomarcadores ambientais em regiões desérticas;
  • 4. Nos Procedimentos da Décima Conferência Internacional sobre Desenvolvimento de Terras Secas (El-Beltagy & Saxena, 2010), vários resumos expandidos foram expostos abrangendo a Biotecnologia Marrom, como: “Melhorando o crescimento, rendimento e qualidade da ervilha (Pisum sativum) em solo arenoso por fertilizantes com fósforo e tratamentos biológicos de sementes para controlar a podridão das raízes” (p. 338-345); “A capacidade da planta Sedum aizoon (plantas ornamentais) de tolerar diferentes estresses ambientais” (p. 477-483); “Desenvolvimento de variedades de culturas resistentes à seca e ao estresse térmico no Egito” (p. 508-518); “Engenheirar antioxidantes em batata transgênica (Solanum tuberosum L.) confere maior tolerância a vários estresses ambientais” (p. 519-536);
  • 5. Em uma abordagem bastante inovadora, resultados advindos da Biotecnologia Marrom conseguem fornecer informações e potenciais tecnologias relacionadas a astrobiologia. Em artigos como os de Aerts et al. (2020) e Azua-Bustos et al. (2020) nos é apresentado estudos sobre a bioassinatura microbiana em ambientes terrestres análogos aos de Marte, neste caso, diferentes regiões do deserto do Atacama, no Chile. Os autores utilizam de técnicas de coleta de amostras, de detecções mais sensíveis e de avaliação das dinâmicas de dispersão e demonstram que existem locais onde a vida é capaz de manter uma base de apoio, e que estes podem ser alvos para futuras missões de exploração extraterrestre. As descobertas sugerem também que a vida microbiana pode se beneficiar do transporte eólico para se mover pelo planeta e encontrar habitats adequados para prosperar e evoluir. Já Huang et al. (2020) relata o meio pelo qual as rochas de gesso do deserto fornecem água para seus microrganismos colonizadores, onde biofilmes de cianobactérias se beneficiam da cristalização e transformam o gesso em anidrita. Estes resultados não só esclarecem mecanismos de sobrevivência em condições severas, mas também oferecem artifícios para métodos avançados de armazenamento de água.

Por fim, é importante destacarmos que terras áridas e desertos compõem uma grande parte do território do nosso planeta, cerca de dois terços do continente africano. Só na África, metade da população (cerca de 600 milhões de pessoas) é encontrada nessas áreas. Regiões áridas e desérticas geralmente estão associadas a populações altamente vulneráveis devido a fatores como o elevado crescimento populacional, a recursos naturais escassos, a emergência de doenças, a educação e infra estruturas inadequadas e ainda por cima por possuírem uma fraca base tecnológica. Organizações biotecnológicas rurais como a Associação de Instituições de Pesquisa Agrícola no Oriente Próximo e Norte da África (AARINENA), a Associação Ásia-Pacífico dos Institutos de Pesquisa Florestal (APAARI) e o Fórum Regional de Pesquisa e Desenvolvimento Agrícola (FORAGRO) promovem atividades voltadas a produção de alimentos e a provisão de empregos remunerados. 

A Biotecnologia Marrom, neste caso, consegue não só melhorar a produção de cultivos para alimentação, mas também auxilia a movimentar a economia pela geração de plantas ornamentais e madeiras para móveis, bem como destinadas a forragem e a produção de óleo vegetal. A Biotecnologia faz e ainda pode fazer muito mais pela melhora na qualidade de vida das pessoas mais afetadas por essas condições desfavoráveis.

Você achou tudo isso interessante??? Acompanhe a LiNABiotec esta semana para mais novidades sobre a Biotecnologia Marrom!!! 

Autores: Renato F. F. Franco (UFG) e Hiago Leão Ferreira (UFBA VCA)

Referências: https://drive.google.com/file/d/1CLrAyPoi_qpegtoZeyoR17Ba1zwSr7MT/view?usp=sharing



Biotecnologia Dourada: entre bytes e nanopartículas


Entre bytes e nanopartículas, a ciência avança

A biotecnologia dourada abrange os campos da bioinformática, a ciência que usa programas computacionais para analisar e gerar produtos e processos biológicos, e da nanobiotecnologia, que manipula e cria intencionalmente materiais em escala nanométrica (bilionésima parte de um metro). Ambas são áreas em que os resultados não são vistos de forma física ou a olho nu, como costuma acontecer nos tradicionais trabalhos de bancada. Além dessas, a biologia sintética e a astrobiologia também integram a Biotec Dourada, mas serão abordadas com maiores detalhes em outro espaço (final da matéria). Aqui, abordaremos a Bioinformática e a Nanobiotecnologia e como algo tão abstrato pode impactar nosso cotidiano.

Bioinformática:


As “Ômicas”
Desde seu desenvolvimento, as técnicas de sequenciamento conquistaram o famoso “dogma central da biologia molecular” e atualmente é possível sequenciar o DNA, o RNA e os aminoácidos que compõem as proteínas. E é graças a ferramentas de bioinformática que os cientistas podem analisar o grande volume de dados gerados pelos sequenciadores. Este estudo é o que define as “ômicas”, que englobam desde a genômica, o estudo do material genético, até a metabolômica, que analisa o metabolismo de um organismo.
O acesso a esses dados, na verdade, não se restringe aos cientistas que os produziram. Eles são armazenados em bancos online, como o NCBI (National Center for Biotechnology Information) e o UniProt. Estes sites também permitem comparar as sequências de amostras da mesma espécie ou de espécies diferentes.
O compartilhamento de informações tem sido essencial para estudos envolvendo o SARS-CoV-2, agente causador da COVID-19, como o realizado por um grupo de pesquisadores da Universidade Federal da Bahia (UFBA), em parceria com a Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), que sequenciou o metatranscriptoma de pacientes infectados, permitindo investigações futuras de alvos para diagnóstico.
As ômicas possuem aplicações em diversas áreas. O grupo de pesquisa da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) usa a genômica para preservação de espécies, através do estudo genético da onça-pintada. O Programa Fapesp de Pesquisa em Bioenergia (Bioen) promove a produção de bioenergia no Brasil ao fornecer incentivo financeiro para projetos envolvidos no tema. Esses projetos incluem a análise de genes que possam aumentar a síntese de celulose e sacarose (matéria-prima), ou que permitam a resistência de plantas à seca, salinidade e outros fatores que aumentem sua produção.

Redução de Experimentos Animais
A bioinformática tem sido responsável, através de modelos in silico (ferramentas de informática que simulam experimentos), por reduzir o número de experimentações animais, que, mesmo com todos os cuidados, geram sofrimento. A startup Altox, em São Paulo, desenvolve muitas dessas tecnologias, agregando valor e confiança a produtos que vão desde novos medicamentos a cosméticos, agroquímicos e alimentos.


Produção de Vacinas e Drogas
Por muito tempo, a produção de uma nova vacina demandava décadas de estudos até que um produto efetivo e sem risco à saúde fosse liberado, o que custava bilhões de dólares às empresas farmacêuticas e biotecnológicas. Contudo, nos últimos anos, a aplicação da bioinformática tem se mostrado de grande valor para acelerar o processo e diminuir custos. Um exemplo é a predição in silico de alvos vacinológicos, na qual as ferramentas de bioinformática são aplicadas visando a identificação de proteínas com maior potencial imunogênico (capacidade de gerar uma resposta do sistema imune) dentre uma espécie ou linhagem de organismo.
Este método já é utilizado no Brasil, a exemplo do Programa de Pós-Graduação em Bioinformática da Universidade Federal de Goiás (UFMG) e do Laboratório de Imunologia e Biologia Celular da Universidade Federal da Bahia (UFBA). Utilizando abordagens como a vacinologia reversa e a genômica subtrativa – ou seja, a subtração de genes indesejados do genoma em estudo -, as pesquisas são direcionadas ao desenvolvimento de vacinas com maiores chances de acerto, poupando meses a anos e milhões de dólares em estudos clínicos.
De semelhante modo, a predição de epítopos (moléculas-alvo das células do nosso sistema imune) através de softwares especializados tem sido amplamente utilizada para o desenvolvimento de fármacos e diagnósticos. O Laboratório de Bioinformática do LNCC (Governo Federal), por exemplo, aplica essa técnica no combate a Klebsiella pneumoniae, bactéria resistente aos antibióticos convencionais.
Uma equipe de pesquisadores do Instituto Aggeu Magalhães (Fiocruz-PE) utilizou servidores como ElliPro, Epitopia e Discotope para a predição de epítopos do vírus da Zika, através das sequências e estruturas das suas proteínas. A equipe também construiu, através de um mapeamento estrutural, uma proteína quimérica (imagem abaixo) com potencial vacinal e de desenvolvimento de métodos de diagnóstico mais precisos. Esses resultados podem ajudar a reduzir os resultados imprecisos dos métodos atuais, baseados apenas na sintomatologia.

Estrutura do epítopo NS1 do ZIKV construída por ferramentas de bioinformática. (Freire, 2018)


Nanotecnologia:
Comumente conhecida por ser a ciência que não se vê, a nanotecnologia trabalha com a utilização de partículas em uma escala entre 1 e 1000 nanômetro. Por mais impossível que pareça, um microscópio de alto nível (chamado microscópio de varredura por tunelamento) permitiu a observação de moléculas em nível atômico e a exploração de materiais em nanoescala. Dessa forma, a nanotecnologia desenvolve componentes para diversas áreas, como eletrônica, ciência da computação, engenharia dos materiais e biotecnologia.

Drug Delivery
Com o objetivo de reduzir os impactos relacionados à toxicidade de um fármaco e tornar tratamentos mais eficazes, o sistema de “Drug Delivery” vem ganhando destaque. Esse termo consiste em sistemas de transporte para que um fármaco chegue até um órgão ou um tecido específico do corpo, gerando efeitos no local almejado e evitando efeitos colaterais provocados por uma ação medicamentosa em outros tecidos.
Uma publicação na revista ScienceDaily mostrou que os pesquisadores da Houston Methodist e da Rice University, no Texas (EUA), descobriram que os canais em que as drogas moleculares passam possuem entre 2.5 e 250 nanômetros.
Os nanomateriais surgem como tratamento eficaz contra o câncer. Os tratamentos atuais baseiam-se no uso de terapias radioativas e químicas e de cirurgias, que costumam atingir ambas as células sadias e as não-sadias. Acertado em tamanho, os nanomateriais mostram-se capazes de atuar diretamente nas células cancerígenas. Desse modo, é possível tratar a doença sem afetar outras áreas do corpo, reduzindo os efeitos colaterais do tratamento e a necessidade de tratamentos invasivos.

Nanotecnologia contra COVID-19:
O contágio pela COVID-19 se dá através de pequenas gotículas do nariz ou da boca da pessoa infectada, que após uma tosse ou espirro, pousam em superfícies e se tornam um perigo para todos ao seu redor. Pensando em soluções para diminuir essa forma de contágio, os pesquisadores da TNS Nanotecnologia, com apoio do Senai no Paraná, estão desenvolvendo um projeto com o uso de nanomateriais que compõem um spray para proteger superfícies da contaminação por SARS-CoV-2. O spray deposita nanopartículas de prata, formando uma camada invisível capaz de inativar o vírus. Eles buscam fácil aplicação e acesso à população em até seis meses.

Impactos no Agronegócio:
Existe um aumento de inovações no campo da agricultura com a nanotecnologia, que se instalou como uma ampliação da agricultura de precisão, um campo que consegue prever o desenvolvimento das plantas desde sua germinação, as condições do solo, e na utilização racional da água, a partir de dados geográficos, mas agora, atuando de forma mais precisa e beneficiando tanto o agronegócio como a agricultura familiar.
No Brasil, a Embrapa mostra-se como grande apoiadora destes projetos e possui até mesmo um ambiente virtual chamado “Agropedia brasilis”, o qual permite uma comunicação entre os pesquisadores da empresa. Algumas das suas linhas de pesquisa são: a produção de biossensores no controle de qualidade de alimentos e bebidas e no diagnóstico de doenças; o estudo de biopolímeros como base para embalagens comestíveis e que preservem produtos como frutas e hortaliças; produção de nanomateriais orgânicos e inorgânicos presentes em fertilizantes e pesticidas.
Além de todo o avanço, a Embrapa procura a sustentabilidade ao usar produtos naturais, como coco, bagaço de cana e juta para fabricar alguns de seus materiais, e busca também realizar estudos toxicológicos, para certificar o uso seguro dos nanomateriais.

Filme para embalagem comestível. Foto: Denis Coelho

A Sibratec, por sua vez, em parceria com a Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), trouxe avanços ao produzir nanopartículas para fertilizantes granulados hidrofóbicos, com função anti-aglomerante, que controla a liberação de nutrientes e fertilizantes, além de combater a lixiviação e a volatilização.

Essas abordagens, junto às muitas outras em desenvolvimento por todo o mundo, comprovam a importância da biotecnologia dourada para o desenvolvimento científico em benefício de toda a sociedade. Para mergulhar ainda mais no mundo da Biotec Dourada acompanhe as redes sociais da LiNA Biotec esta semana e fique ligadx na live do dia 14/07, onde abordaremos a Biologia Sintética e a Astrobiologia.

Autores: Camila Miranda, Carolina Silva e Igor Oliveira (UFBA Salvador)

Referências: https://drive.google.com/file/d/1cPYb3MwynQyzuPuJygUsL9PsACr1Pv2E/view?usp=drivesdk


A atuação da biotecnologia em empresas sucroalcooleiras

Com a biotecnologia é possível possuir conhecimento acerca do uso de ferramentas biológicas para inovação e resolução de problemas, por isso é uma grande aliada das produções industriais. A atuação desta na produção de cervejas começa com a seleção e melhoramento genético dos grãos, controle de qualidade ou análise de materiais e melhoramento de bioprocessos. Mas antes de tudo, é importante saber um pouco sobre o processo de fabricação, por isso fizemos um breve resumo para situar vocês.

1º Etapa: Pode-se dizer que a primeira etapa da produção é justamente o plantio e colheita dos melhores grãos.

2º Etapa-Maltagem: a cevada é colocada em tanques e inicia a germinação. Após 40 h, os grãos são espalhados no chão e inicia o processo de secagem que é moído depois de 5 semanas, transformando-se em malte.

 3º Etapa-Brasagem: o amido dos grãos é transformado em maltose por meio do aquecimento. O produto desse processo é chamado de mosto.

4º Etapa: O mosto é filtrado e adiciona-se o lúpulo que contribui para o amargor da cerveja. Esse composto é fervido para parar o processo enzimático e precipitar proteínas.

5º Etapa-Decantação: o mosto é agitado de modo que o lúpulo e proteínas ficam precipitados no fundo.

6º Etapa: Adiciona-se a levedura que é o microrganismo responsável pela fermentação, metaboliza os açucares extraídos dos grãos para produzir o álcool.

7º Etapa: Depois que a fermentação termina, todo o produto é transferido para tanques de maturação onde ocorre a clarificação da cerveja por decantação. Após esse processo, ela é envasada, passa por processo de pasteurização e pode ser comercializada.

Agora é possível entender como a biotecnologia pode atuar nessas empresas. Com a Biotecnologia é possível explorar a biodiversidade natural, produzindo linhagens de leveduras e malte a partir de técnicas de seleção de genes específicos que permitem a ampliam a produção, controle de pragas e a obtenção de grãos com características específicas de aromas e sabores. Utilizando suas habilidades em genética e biologia molecular o profissional dessa área pode produzir novas linhagens de malte e leveduras, inclusive ha pesquisas para a produção 100% brasileira destas, que originarão novas cervejas.

Já a Biotecnologia Industrial é importante na produção de microrganismos que possam acelerar o processo de fermentação e maturação e na redução do tempo de decantação. Bem como a análise e controle de qualidade estão muito presente em diversas empresas, principalmente do setor alimentício.

Autora: Beatrice Melo / Secretaria de Comunicação da LiNA Biotec

FONTES: https://profissaobiotec.com.br/9-possibilidades-de-carreira-para-um-biotecnologista/ ; https://profissaobiotec.com.br/a-biotecnologia-verde/ ; http://www.linabiotec.com.br/?p=3461 ; https://www.youtube.com/watch?v=J5WihtnnZRE ; https://www.maisbolsas.com.br/enem/biologia/conheca-as-areas-da-biotecnologia ; https://www.levteck.com.br/ ; https://www.google.com/search?client=firefox-b-d&q=processo+de+fabrica%C3%A7%C3%A3o+da+cerveja ;


Biotecnologia Cinza: conhecimento em prol da natureza

A Biotecnologia é uma ciência que se propõe a usar os conhecimentos vindos de processos biológicos com o objetivo principal de resolver questões da humanidade e, com essas informações, criar produtos viáveis e úteis para a mesma. Considerando o ponto levantado, é importante destacar os problemas relacionados ao meio ambiente e a forma com a qual a Biotecnologia se relaciona com estes.

Nesse contexto, a Biotecnologia Cinza contribui para a preservação e cuidados com o meio ambiente, assim como sua variedade biológica, sendo a biodiversidade genética a mais explorada e desenvolvida pela Biotecnologia Cinza. Com isso, se torna possível a construção de bancos de materiais genéticos e, utilizando essas informações, o manejo e conservação da diversidade biológica de ecossistemas diversos, assim como a determinação da caracterização genética e biomolecular dos seres que habitam nos mesmos.

Uma estratégia relevante desenvolvida por essa área é a chamada biorremediação, que melhor se define como: “a utilização de seres biológicos com a finalidade de reduzir ou remover algum elemento tóxico do ambiente”. Nos locais contaminados com, por exemplo, metais pesados, agrotóxicos, hidrocarbonetos, podem ser encontrados microrganismos como fungos e bactérias, eficientes por possuírem alto potencial de ação e recuperação destes ambientes. Além disso, a Biotecnologia Cinza se utiliza de processos vindos da Biologia para o tratamento de águas residuais e reaproveitamento de lixo, além de saneamento dos solos.

Considerando a importância do equilíbrio no meio ambiente, a Biotecnologia Ambiental se desenvolveu como uma possibilidade de atuação muito precisa e eficaz a fim de sanar questões relacionadas a esse tópico, principalmente no que tange à degradação. Sendo assim, essa ferramenta pode atuar de três maneiras: prevenindo, monitorando e restaurando. O primeiro ponto se refere à utilização de Organismos Geneticamente Modificados associados a conhecimentos específicos dessa área, como manejo de risco e gerenciamento de impacto, com a finalidade principal de prevenir possíveis problemas ambientais. Já em relação ao segundo ponto, evidencia-se a viabilidade da utilização de biossensores, bioindicadores e biofilmes, que são abordagens aptas na vigilância e controle do meio ambiente. E, por último, o terceiro se remete à utilização de biorremediação e biodegradação, procedimentos mais qualificados para esse objetivo.

Ademais, também deve-se ressaltar que a Biotecnologia Ambiental cuida, inclusive, de questões envolvendo legislação, normas, economia e sociedade, além das técnico e científico já abordadas. Sendo assim, considera-se, então, como uma ciência multidisciplinar que engloba biologia, química, engenharia e direito. Diversas empresas brasileiras trabalham em prol da manutenção do meio ambiente, visando sempre reduzir os impactos causados pelo ser humano (ou até mesmo impactos naturais que causem danos) por meio de ferramentas biotecnológicas, desde o uso de microrganismos até a manipulação de tecidos vegetais. Listamos abaixo empresas  biotecnológicas de atuação nacional que estão envolvidas na solução de problemas ambientais através da sustentabilidade e biotecnologia:

Impacto ProblemáticaEmpresas
Petróleo
Sua composição afeta de maneira agressiva a natureza, principalmente o ecossistema marinho. Um grande exemplo é o derramamento em 2019 que assolou várias costas ao redor do globo, inclusive no Brasil, perturbando consideravelmente a vida marinha.A Biosolvit é uma empresa responsável pelo estudo e produção de materiais feitos à base de fibras vegetais, que posteriormente são utilizados na remediação de acidentes ambientais causados por petróleo e derivados.
Minérios
De forma geral, a mineração possui um histórico relevante de impacto ambiental, causando poluição tanto do ar como do solo. Tais processos podem se tornar mais agravantes, levando a alterações ambientais significativas. A Itatijuca Biotech é uma startup biotecnológica que possui um processo de recuperação de minérios sem gerar resíduos à natureza através do emprego de bactérias na biolixiviação.
Reagentes QuímicosRegularmente, muitas indústrias, principalmente o setor agroindustrial, despejam efluentes altamente nitrogenados nos rios, o que afeta em demasia a vida aquática. A eutrofização causado por essa contaminação, causa uma disbiose no ambiente e leva a morte de espéciesA Embrapa, empresa pública de pesquisa, financia o projeto BiogásFert, que testou e comprovou a utilização de bactérias com atividade ANAMMOX. Esse processo retira naturalmente o excesso de componentes nitrogenados do meio aquático com baixo custo.
Aterros Sanitários Apesar de serem um possível destino final do lixo gerado, os aterros sanitários são responsáveis por emissões que agravam o efeito estufa, possível contaminação de lençóis freáticos através do chorume e geração de resíduos sólidos (lodo).Como alternativa de tratamento do chorume e remediação de áreas contaminadas, a SuperBac conta com uma gama de microrganismos que consomem compostos específicos do lixo.

Autores: Isabella Bomfiglio e Laura Piloneto Lima Hoefel (polo UFRGS), Joyce Marinho Melo e Thayssa de Souza Remedios (polo UFAM)
Edição: Bruno Pereira e Lina Gress | Secretaria de Comunicação da LiNAbiotec

Você pode consultar as referências aqui.


Biotecnologista e com Orgulho

Encerrando as publicações do mês da biotecnologia, nós não poderíamos deixar de falar de outra comemoração especial. O mês de junho também é o mês do orgulho LGBTQIA+. Um movimento que nasceu no dia 28 de junho de 1969, em Nova Iorque. Esse episódio é conhecido como Rebelião de Stonewall. Stonewall In foi um bar em Manhattan, onde aconteceram motins pela libertação do povo LGBT. Na época, poucos estabelecimentos aceitavam a presença de pessoas LGBT e o Stonewall era um desses lugares. Nas primeiras horas do dia 28, a polícia invadiu o local, reprimindo violentamente os que lá estavam, o que gerou uma série de protestos, que dão origem ao que hoje conhecemos como comunidade LGBTQ+. Além desse contexto, não poderíamos ficar alheios às manifestações antirracistas que tomaram conta do mundo, tendo como estopim, esse ano, o assassinato de George Floyd, nos Estados Unidos.  

Portanto, a LiNA foi buscar a história de alguém que traz um pouco dessa história e dessa representatividade em quem é e entrevistamos Ítalo Dorotheo.

Ítalo Neander Silva Dorotheo é biotecnologista, formado pela universidade federal de Goiás. Ítalo é de Morrinhos, interior estado de Goiás. Formado em 2019, Ítalo ingressou na universidade em 2015. Um homem negro e LGBT que passou por uma caminhada longa até chegar ao mercado de trabalho da biotecnologia.

LiNAbiotec: Conta um pouco de como você chegou na biotecnologia. Quais foram a suas primeiras impressões?

 Ítalo: Eu fiz uma pesquisa de mais ou menos 3 meses, estava em dúvida entre engenharia química, farmácia e biotecnologia, mas escolhi biotecnologia pela facilidade do acesso a uma pesquisa na área da saúde. Entrei meio confuso com essa realidade nova de matriz curricular, disciplina, mas com o tempo, eu fui me adaptando e hoje eu sou muito feliz com o curso que eu fiz e não me arrependo.

LiNAbiotec: Dentro da sua realidade, como era seu acesso à informação?

Ítalo: É um pouco complicado entrar nessa questão. Eu tinha sim alguns recursos, mas minha cultura não era essa de entrar em pesquisa científica. Meu ensino médio foi em uma escola pública, então tudo que tínhamos era muito básico de referência. Até minhas prioridades eram outras, já que eu não esperava passar numa universidade federal, mas aconteceu que deu certo e tudo acabou bem.


Esse relato corrobora o que nós já sabemos sobre as escolas públicas. Dentro desse recorte social, a realidade ainda é a de jovens que precisam fazer um esforço desigual para chegarem a ocupar esses espaços. Uma realidade não só em Goiás, mas no Brasil.


LiNAbiotec: Entrando em um campo mais delicado, que tipo de preconceitos você percebeu durante sua graduação?

Ítalo: Essa é uma coisa que eu sempre discuti. Nosso curso é muito elitizado. Quando você olha a turma que se forma, são 90% pessoas brancas, cis-héteros, que vem de classes mais privilegiadas, com uma condição financeira melhor, que vem de escolas particulares… Mesmo com as cotas, a gente se questiona sobre se são mesmo aqueles 50% de cotas para negros, pra alunos de escola pública… Uma coisa que eu sempre percebi era o racismo mais estrutural. No curso, parece que só quem se forma são aquelas pessoas que ganham um carro no primeiro ano de curso.

LiNAbiotec: Você citou o racismo estrutural… Você sofreu racismo?

Diretamente eu creio que não. Não o escancarado, pelo menos, mas passei por situações que me deixaram chateado. Quando por exemplo professores da biotecnologia falarem em palestras e fóruns de discussão que a qualidade da aula deles tinha decaído por conta dos aluns cotistas, por conta do público LGBT, do público negro. Professores que questionavam sobre as pessoas da escola pública que não tinham a bagagem teórica pra estar ali. Isso me deixou bastante chateado, eu me senti mal. Outro ponto foi uma ex-orientadora de TCC, que é uma pessoa muito privilegiada dentro da instituição, que mostra uma posição de mente progressista, desconstruída mas que é muito incoerente nas suas ações.

Cada um tem seu “corre” quando não tem um pai que tem condição de lhe mandar 5 mil reais por mês pra você se manter na cidade. E dentro das coisas que eu fazia pra sobreviver, trabalhando com festas, música, produção de arte pra poder sobreviver. Ela me questionava muito sobre isso, dizendo que meu estilo de vida não era de um universitário, que eu precisava estar no laboratório, que eu não ia conseguir me formar por conta desse estilo de vida. Além de todo esse terror psicológico, ela ainda era, como eu disse, incoerente, quando se gabava que os filhos iam viajar para um congresso, e quando eu mesmo viajei pra participar do NÚCLEO’17, ela me tirou do grupo do laboratório, porque eu tinha passado essa semana fora. Mas deu tudo certo e hoje eu tô aqui, formado e trabalhando na minha área, além de ser, aqui, um dos melhores alocados.

LiNAbiotec: E como você enxerga o público LGBT dentro da biotecnologia?

Eu acho a biotecnologia nesse quesito, muito diversificada. Mas acredito que quando se fala de sexualidade, ainda falta uma profundidade, pra discutir com seriedade. Seriedade mesmo, não só bater cabelo e dar close. Precisamos discutir entre os alunos mesmo, pontuar pesquisadores LGBT, não que seja um diferencial, mas trazer essa representatividade. Eu falo isso porque sempre que eu vejo algum homem negro, gay que não seja o padrão do que a sociedade vê como adequado, eu me solidarizo. Essas pessoas são alvos duas vezes sabe? Quando você está numa universidade, os professores são todos arcaicos, tradicionais. Eles tem um estilo de vida e desejam eu todos sigam um estilo como aqueles. Tenho professores machistas, abusadores, hipersexualizadores que vão trabalhando na nossa cabeça pra reforçar preconceitos contra o que nós somos

A única pessoa que era referência de pessoa preta pra mim era da minha turma. Foi a única pessoa que como eu era cotista, estudiosa. Ter essa pessoa foi importantíssimo pra mim porque era uma pessoa que parecia comigo. Quando a gente entra nesse mundo a gente vê um padrão em todo lugar, nos professores, entre os alunos e ter outra pessoa como eu foi um ponto muito crítico que me ajudou a me formar. Hoje ela é uma pessoa tão maravilhosa quanto sempre foi, já ganhou vários prêmios.

Quanto a ser LGBT eu acho que fui o primeiro queer dentro dali. O primeiro a andar com roupa feminina e fui apontado, muito questionado por isso, porque mais uma vez, eu estava fugindo do padrão. As pessoas diziam que eu tinha gosto por “lacrar” por falar coisas que chocam e não era isso, eu só estava tentando ser eu e eu não sou igual ao padrão.

LiNAbiotec: Mudando um pouco de assunto, qual a sua visão sobre o mercado de trabalho da biotecnologia?

Ítalo: Pro mercado de trabalho da biotecnologia, eu acho que ainda temos um longo caminho a percorrer. O mercado em si não é o que a gente costuma escutar, onde as melhores pessoas, mais bem capacitadas recebem as melhores colocações. Há muita indicação e influência. É aqui que entra a importância do networking. Trabalho já tem mais de um ano dentro de um laboratório de análise industrial, voltado para açúcar e álcool e só depois de um ano que eu começo a colher o reconhecimento profissional. Sou cotado pra ser o próximo líder do laboratório. Mas não é sobre isso. O mercado que a gente precisa ocupar é muito dominado por químicos, farmacêuticos, biomédicos, profissões que tem conselhos fortes e nós ainda não temos um conselho que brigue por nós, que fale como igual com esses empregadores.

Foi um conhecido meu que me falou da vaga, que já trabalhava na empresa, mas em outro setor. Ele trouxe meu currículo e eu passei por toda o processo seletivo. No mês que eu assinei meu contrato, eu estava prestes a assumir um posto numa escola profissionalizante, mas não me arrependo de ter vindo pra essa empresa. Acho que essa experiência vale muito pra se em algum momento eu voltar pra universidade pra fazer alguma outra pós-graduação. Hoje eu curso uma pós-graduação em processos químicos e farmacêuticos pra complementar minha formação e já me preparar para futuras oportunidades que possam surgir, porque no mercado, você precisa saber jogar e saber seguir o ritmo da música nessa vida no setor privado.

Acho também que os formados precisam começar a ocupar o mercado de trabalho, para abrir os caminhos para queles que ainda estão se formando.

LiNAbiotec: Qual o cargo que você ocupa e hoje? E você pode falar um pouco da sua empresa também?

Hoje eu sou analista de laboratório industrial, na Usina Caçú, uma empresa sucroalcooleira. Produzimos etanol e açúcar, esse açúcar para alimento e para uso como coadjuvante, na produção de asfalto. Nosso etanol é derivado da cana e do milho e derivado de milho a gente produz também ração animal. Exportamos também levedura seca. Na equipe somo eu, analista, mais um líder, um coordenador, um encarregado, um de cada turno. Somos 4 turnos. Nesse tipo de trabalho não é comum ter biotecnologistas trabalhando, já que estamos afastados das capitais e dos grandes centros de pesquisa. Mas é uma área que tem crescido muito para nós. Essa área é dominada por químicos e técnicos em química atuando dentro de um bioprocesso. E quem entende mais de bioprocessos que os profissionais da biotecnologia não é?

LiNAbiotec: Pra encerrar Ítalo, deixe uma mensagem de Orgulho, para todos os LGBT’s que querem fazer ciência no Brasil e uma mensagem a todos os pretos biotecnologistas do país.  

Eu torço pra que os pretos estejam sempre no poder. Ninguém melhor do que um preto pra entender as dificuldades das pessoas. Eu torço para que os pretos não desistam de ocupar esses espaços dentro e fora da universidade, por mais massacrante que seja, por mais difícil que seja. Para os LGBT, sejam fortes. Apareçam. Ocupem espaços que nos disseram para não ocupar, façam ciência, sejam o melhor que vocês puderem e movam o mundo pela suas oportunidades. Não as ganhem, as construam.

A LiNAbiotec se orgulha com seus membros, tanto do conselho administrativo quanto no corpo social que se colocam na rua, se expõe a situações e lutam contra preconceitos a eles e elas direcionados por simplesmente serem quem são. A essas pessoas, a LiNAbiotec diz: Se orgulhem.

Reportagem: Bruno Pereira | Secretário de Comunicação da LiNAbiotec