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.

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

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