Biologia Sintética - Brincando aos Criadores

Em 2015/16 os alunos de Genética Geral foram desafiados a refletir sobre a importância da Genética no presente e futuro da sociedade. Este é um dos trabalhos resultantes.

Biologia Sintética - Brincando aos Criadores

Carolina Fernandes Ferreira Alves da Costa

E se graças à adição de genes de plantas no nosso genoma pudéssemos obter energia por fotossíntese? Se pudéssemos incluir vacinas que nos são tão dolorosas numa maçã ou numa cenoura?
Parece impossível mas não o é; trata-se de biologia sintética, o ramo da genética que aplica técnicas de engenharia molecular para combinar genes de diferentes seres ou mesmo sintetizar genomas completos, ou seja, criar organismos nunca antes vistos com funções específicas desenhadas para ser vantajosas para o homem (Synthetic Biology Project Staff, 2015).

O conceito de criar seres de maior interesse tem vindo a ser explorado há vários séculos, com o cruzamento de plantas ou animais que apresentam determinadas características vantajosas de modo a ter uma descendência que as manifeste. A domesticação de vários animais, como os cães, seguiu este modelo: cruzar os indivíduos menos agressivos para daí resultar uma descendência dócil. Com o avanço do conhecimento científico sobre DNA, começaram a ser aplicadas técnicas de engenharia genética. Estas técnicas permitem a inserção de um gene que codifique a característica de interesse diretamente no genoma de outro ser, ou a eliminação e correção de um gene prejudicial. Assim, os organismos manifestam a característica desejada sem ser necessário cruzar várias gerações de indivíduos, tornando o processo muito mais rápido e eficiente. Com a sequenciação total do genoma de vários organismos, começou a ser possível sintetizar genomas de origem, ou seja, sintetizar em laboratório um código genético com genes selecionados, originando-se um ser com todas as características desejadas. Surgiu, assim, a biologia sintética.

A biologia sintética abre um mundo de possibilidades: bactérias que fornecem vitaminas e nutrientes às células que infetam; microcâmaras introduzidas em microrganismos que possam registar em primeira mão os processos biológicos nas células, nunca antes vistos com tal pormenor; vírus desenhados para eliminar bactérias multirresistentes, até então praticamente impossíveis de extinguir; bactérias programadas para localizar e destruir células tumorais, ditando o fim da doença que se tornou uma das principais causas de morte em todo o mundo (MIT Synthetic Biology Working Group, 2003).

Mas se a biologia sintética é a resolução para todos estes problemas, porque não é utilizada em todo o seu potencial?
Hoje em dia, o genoma de qualquer ser, incluindo do homem, é facilmente sequenciado. O verdadeiro desafio está em analisar a sequência e prever com exatidão qual a ação de cada gene. Atribuir uma relação causa-efeito a um gene é uma tarefa extremamente difícil uma vez que a manifestação de uma determinada característica se deve a todo o contexto genético do indivíduo (pode resultar da ação combinada de vários genes, da sobreposição ou da inibição de um gene por outro). Assim sendo, torna-se praticamente impossível saber que genes se devem combinar para que um indivíduo tenha determinadas características, correndo-se o risco de, mesmo sabendo qual o efeito dos genes separadamente, a combinação entre eles ter um resultado completamente diferente do pretendido. Em 1997, por exemplo, graças a técnicas de engenharia genética inseriu-se um gene de tolerância a herbicidas no genoma de algodoeiros de modo a deixar as plantas resistentes aos compostos químicos e aumentar a produção de algodão. No entanto, os algodoeiros modificados murchavam e o algodão caía antes de poder ser colhido (Fox, 1997). A previsibilidade da ação combinada de genes selecionados é, então, uma grande limitação.

Para além desta dificuldade, a biologia sintética enfrenta ainda outro desafio: prever a viabilidade dos indivíduos sintetizados em laboratório na natureza. Apesar dos organismos exibirem as funções ou características desejadas, não é possível garantir a sua sobrevivência fora do ambiente laboratorial. Por exemplo, um microrganismo desenhado para remediação dos solos libertado na natureza pode ser rapidamente eliminado por outros microrganismos a competir por recursos.
Ultrapassados os limites biotecnológicos, há mais um fator importantíssimo a considerar: serão as aplicações da biologia sintética corretas eticamente?
O poder para modificar um ser vivo, para escolher as suas características, para alterar a natureza é imenso e deve ser usado com imparcialidade e responsabilidade. Nas mãos erradas, a biologia sintética poderia ser usada para criar um vírus letal usado em guerras biológicas, para eliminar uma raça inteira removendo as suas características do genoma humano ou para criar um "super exército" geneticamente modificado para ser mais forte, resistente e rápido do que os adversários. O ser humano não é apenas racional e pode tomar partidos ou ser aliciado por interesses monetários. Assim sendo, torna-se impossível assegurar a aplicação segura deste ramo da genética, o que pode originar consequências catastróficas. Serão tantos os benefícios que compensem os eventuais malefícios? Terá o homem o direito de modificar as características genéticas de outro ser, interferindo na natureza a um nível tão profundo?
Se hoje ainda não é possível utilizar a biologia sintética em todo o seu potencial, daqui a trinta anos certamente o será. Quanto às limitações éticas, ainda não temos todas as respostas, mas tê-las-emos, decerto, daqui a umas décadas.

 

REFERÊNCIAS

MIT Synthetic Biology Working Group (2003) Synthetic Biology: Application Dimensions. Synthetic Biology. Acedido em syntheticbiology.org/Applications.html a 27 de outubro de 2015.

Synthetic Biology Project Staff (2015) What is Synthetic Biology? Synthetic Biology Project. Acedido em www.synbioproject.org/topics/synbio101/definition/ a 27 de outubro de 2015.

Fox, J. (1997) Farmers say Monsanto's engineered cotton drops bolls. Journal of Nature Biotechnology, 15: 1233.

Partilhe/Share