{"id":34289,"date":"2015-12-31T09:00:34","date_gmt":"2015-12-31T12:00:34","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=34289"},"modified":"2015-12-30T18:42:02","modified_gmt":"2015-12-30T21:42:02","slug":"uma-nova-esperanca-contra-doencas-e-pragas-da-agricultura","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/uma-nova-esperanca-contra-doencas-e-pragas-da-agricultura\/","title":{"rendered":"Uma nova esperan\u00e7a contra doen\u00e7as e pragas da agricultura transmitidas por insetos"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Bi\u00f3logos dos Estados Unidos e da Europa est\u00e3o desenvolvendo uma t\u00e9cnica gen\u00e9tica revolucion\u00e1ria que promete fornecer um n\u00edvel in\u00e9dito de controle sobre doen\u00e7as e pragas agr\u00edcolas transmitidas por insetos.
\nVeja tamb\u00e9m<\/p>\n

Reconstru\u00e7\u00e3o em computador de mol\u00e9cula em formato de h\u00e9lice dupla de DNA: t\u00e9cnica permite cortar trechos espec\u00edficos para eliminar ou inserir nucleot\u00eddeos na sequ\u00eancia gen\u00e9tica de forma relativamente simples, r\u00e1pida e barata M\u00e9todo de edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica \u00e9 eleito avan\u00e7o do ano pela \u2018Science\u2019
\nIlustra\u00e7\u00e3o da estrutura do DNACientistas mostram que edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica pode \u2018desligar\u2019 doen\u00e7as humanas<\/p>\n

A t\u00e9cnica envolve um sistema de edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica capaz de transferir determinado gene para toda uma popula\u00e7\u00e3o. Esse tipo de edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica ainda n\u00e3o foi testado em ambientes naturais, mas em organismos de laborat\u00f3rio como a dros\u00f3fila, e o sistema foi capaz de levar praticamente uma popula\u00e7\u00e3o inteira de moscas a carregar uma determinada forma de um gene.<\/p>\n

A edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica \u201cpode prevenir a transmiss\u00e3o de doen\u00e7as, eliminar a resist\u00eancia a pesticidas e herbicidas em insetos e ervas daninhas, al\u00e9m de controlar esp\u00e9cies invasoras\u201d, afirmou no ano passado um grupo de bi\u00f3logos deHarvard na revista cient\u00edfica \u201ceLIFE\u201d.<\/p>\n

Uma aplica\u00e7\u00e3o bastante discutida da edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica ajudaria a livrar o mundo de doen\u00e7as transmitidas por insetos, como a mal\u00e1ria, a dengue e a doen\u00e7a de Lyme.<\/p>\n

Edi\u00e7\u00f5es gen\u00e9ticas criadas para extinguir popula\u00e7\u00f5es inteiras s\u00e3o conhecidas como \u201cedi\u00e7\u00f5es de choque\u201d. Uma s\u00e9rie de edi\u00e7\u00f5es de choque voltadas para determinados tipos de mosquito se baseiam em um gene convertido em um cromossomo Y capaz de destruir o cromossomo X nas c\u00e9lulas que produzem o esperma do mosquito, garantindo que todos os filhotes sejam machos. A menos que essa edi\u00e7\u00e3o se transforme por meio de uma muta\u00e7\u00e3o, o n\u00famero de f\u00eameas cairia drasticamente a cada gera\u00e7\u00e3o, at\u00e9 que a popula\u00e7\u00e3o entrasse em colapso.<\/p>\n

Uma equipe de bi\u00f3logos liderados por Andrea Crisanti e Tony Nolan do Imperial College London divulgaram este m\u00eas na revista \u201cNature Biotechnology\u201d o desenvolvimento de mosquitos com edi\u00e7\u00f5es gen\u00e9ticas que modificam tr\u00eas genes respons\u00e1veis pela fertilidade das f\u00eameas, cada qual atuando em um diferente est\u00e1gio da forma\u00e7\u00e3o do \u00f3vulo.<\/p>\n

Uma vez que as f\u00eameas do mosquito se tornam inf\u00e9rteis apenas quando uma c\u00f3pia do gene \u00e9 herdada de cada pai, a edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica teria que se disseminar por toda a popula\u00e7\u00e3o antes de surtir efeito. Assim, seria poss\u00edvel \u201cdiminuir a popula\u00e7\u00e3o de mosquitos a um volume incapaz de permitir a transmiss\u00e3o da mal\u00e1ria\u201d, afirmam os autores.<\/p>\n

Os mosquitos ainda n\u00e3o est\u00e3o prontos para serem soltos na natureza. Uma vez que a sele\u00e7\u00e3o natural favorece qualquer mosquito selvagem capaz de resistir \u00e0 edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica, os pesquisadores precisam garantir que esse tipo de resist\u00eancia n\u00e3o ir\u00e1 aparecer. Uma das possibilidades seria alvejar duas ou tr\u00eas \u00e1reas do mesmo gene da fertilidade, tornando muito mais complexo o trabalho da sele\u00e7\u00e3o natural.<\/p>\n

Outra abordagem seria tornar os mosquitos geneticamente resistentes ao parasita da mal\u00e1ria. No m\u00eas passado, bi\u00f3logos dos campi de Irvine e San Diego da Universidade da Calif\u00f3rnia relataram a cria\u00e7\u00e3o de uma edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica capaz de introduzir nos mosquitos uma s\u00e9rie de genes resistentes \u00e0 mal\u00e1ria. Caso sejam capazes de se espalhar em uma popula\u00e7\u00e3o de mosquitos selvagens, esses genes livrariam toda uma regi\u00e3o do parasita causador da mal\u00e1ria, incapaz de ser transmitido pela picada do mosquito.<\/p>\n

Na agricultura, bi\u00f3logos criaram uma ferramenta de edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica capaz de destruir ou modificar insetos, revertendo a resist\u00eancia gen\u00e9tica a pesticidas de uma s\u00e9rie de esp\u00e9cies. As edi\u00e7\u00f5es gen\u00e9ticas tamb\u00e9m podem ser utilizadas para suprir popula\u00e7\u00f5es de esp\u00e9cies invasoras nocivas, como ratos.<\/p>\n

A edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica possui duas limita\u00e7\u00f5es t\u00e9cnicas consider\u00e1veis. Ela s\u00f3 funciona em esp\u00e9cies com reprodu\u00e7\u00e3o sexuada, o que elimina as bact\u00e9rias. Al\u00e9m disso, s\u00f3 \u00e9 transmitida de forma significativa em esp\u00e9cies que se reproduzem rapidamente, o que significa que seria irrelevante em elefantes ou seres humanos, por exemplo.<\/p>\n

Uma vez que nenhum inseto com genes editados j\u00e1 foi lan\u00e7ado na natureza, os bi\u00f3logos ainda n\u00e3o s\u00e3o capazes de avaliar o funcionamento e os riscos da t\u00e9cnica.<\/p>\n

Mais do que a efic\u00e1cia, o principal ponto de discuss\u00e3o dos \u00faltimos meses t\u00eam sido os riscos. Os bi\u00f3logos est\u00e3o ansiosos para ver os benef\u00edcios da tecnologia e querem evitar quaisquer consequ\u00eancias que possam minar a confian\u00e7a do p\u00fablico, como aconteceu com os alimentos geneticamente modificados. Alguns artigos publicados nos \u00faltimos meses sugerem precau\u00e7\u00f5es espec\u00edficas e discuss\u00f5es p\u00fablicas de amplo alcance a respeito da edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica, al\u00e9m da r\u00e1pida cria\u00e7\u00e3o de regulamentos.<\/p>\n

Como um \u00fanico indiv\u00edduo portador do gene \u201cseria capaz de alterar uma fra\u00e7\u00e3o significativa da popula\u00e7\u00e3o selvagem caso escape, gerando consequ\u00eancias ecol\u00f3gicas inimagin\u00e1veis, a decis\u00e3o de aplicar a edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica deve ser feita de forma coletiva por todos os setores da sociedade\u201d, afirmou uma equipe de cientistas liderados por George M. Church, da Faculdade de Medicina de Harvard, no m\u00eas passado na revista \u201cNature Biotechnology\u201d.<\/p>\n

UM AVAN\u00c7O NA EDI\u00c7\u00c3O GEN\u00c9TICA<\/p>\n

A edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica \u00e9 um processo por meio do qual se alteram os padr\u00f5es naturais da heran\u00e7a mendeliana, no qual um gene tem 50% de chances de ser transmitido para a pr\u00f3xima gera\u00e7\u00e3o. Diversos processos de edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica existem na natureza, mas s\u00e3o dif\u00edceis de manipular.<\/p>\n

Em 2003, Austin Burt, bi\u00f3logo do Imperial College London, em Sunninghill, Inglaterra, desenvolveu praticamente toda a teoria da edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica e suas poss\u00edveis aplica\u00e7\u00f5es com base em edi\u00e7\u00f5es gen\u00e9ticas naturais conhecidas como endonuclease de restri\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

\u201cObviamente, a tecnologia descrita neste texto n\u00e3o pode ser utilizada sem o devido cuidado. Em vista dos sofrimentos causados por determinadas esp\u00e9cies, ela tamb\u00e9m n\u00e3o deve ser ignorada.\u201d<\/p>\n

A endonuclease \u00e9 uma enzima que corta partes espec\u00edficas do DNA de um cromossomo, com o qual o cromossomo do gene \u00e9 pareado. Uma vez que as quebras de DNA s\u00e3o muito perigosas para a integridade do genoma, as c\u00e9lulas tentam se reparar, muitas vezes utilizando o outro cromossomo do par como padr\u00e3o. Ao fazer isso, eles copiam o gene por meio de uma uni\u00e3o entre duas partes soltas do cromossomo.<\/p>\n

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Caso o reparo ocorra nas c\u00e9lulas reprodutivas de um germe, tanto os \u00f3vulos quanto o esperma carregar\u00e3o o gene da endonuclease aliado a qualquer gene de carga que os engenheiros gen\u00e9ticos tenham acrescentado.<\/p>\n

Como \u00e9 dif\u00edcil mudar o local onde a endonuclease de restri\u00e7\u00e3o corta o DNA naturalmente, o sistema de edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica proposto por Burt n\u00e3o pode ser colocado em pr\u00e1tica com facilidade.<\/p>\n

Por\u00e9m, tudo isso mudou h\u00e1 tr\u00eas anos com a inven\u00e7\u00e3o da edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica Crispr-Cas9. A t\u00e9cnica se baseia em um sistema natural que existe nas bact\u00e9rias como estrat\u00e9gia de defesa contra v\u00edrus invasores.<\/p>\n

A bact\u00e9ria armazena amostras de DNA desses v\u00edrus invasores em uma biblioteca de DNA, conhecida como Crispr, que passa a fazer parte de seu genoma. Quando um v\u00edrus ataca, endonucleases como a Cas9 s\u00e3o ativadas pela biblioteca Crispr para cortar o DNA viral com a mesma sequ\u00eancia.<\/p>\n

Depois da surpresa de que organismos t\u00e3o pequenos quanto as bact\u00e9rias possuem um sistema imunizante capaz de se adaptar, os bi\u00f3logos perceberam que poderiam usar a endonuclease Cas9 e for\u00e7\u00e1-la a cortar qualquer trecho de DNA por meio da cria\u00e7\u00e3o de uma biblioteca Crispr artificial.<\/p>\n

O uso do Crispr-Cas9 na edi\u00e7\u00e3o do genoma foi publicado pela primeira vez em 2012 por Jennifer Doudna, da Universidade da Calif\u00f3rnia, em Berkeley, e Emmanuelle Charpentier, atualmente no Instituto Max Planck de Biologia Infecciosa, em Berlim. Mas Feng Zhang, do Broad Institute, em Cambridge, Massachusetts, foi o primeiro a registrar uma patente, uma medida que est\u00e1 sendo questionada pelos advogados de Berkeley.<\/p>\n

A t\u00e9cnica Crispr-Cas9 d\u00e1 aos bi\u00f3logos a capacidade de editar DNA com muito mais liberdade. Com a habilidade de cortar o DNA em pontos espec\u00edficos, \u00e9 poss\u00edvel repar\u00e1-lo em novas sequ\u00eancias, alterando qualquer gene da mol\u00e9cula de DNA.<\/p>\n

EFEITOS ECOL\u00d3GICOS INCERTOS<\/p>\n

Em abril de 2015, dois bi\u00f3logos da Universidade da Calif\u00f3rnia, em San Diego, Valentino M. Gantz e Ethan Bier, causaram furor com um sistema de edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica que causava o albinismo em moscas de laborat\u00f3rio. A edi\u00e7\u00e3o feita pela dupla foi extremamente eficiente: Em apenas duas gera\u00e7\u00f5es, cerca de 97% das dros\u00f3filas haviam ficado albinas em decorr\u00eancia da muta\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Embora a edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica n\u00e3o se espalhe t\u00e3o rapidamente em popula\u00e7\u00f5es naturais, que s\u00e3o mais vari\u00e1veis, o experimento demonstrou o vasto potencial do m\u00e9todo na modifica\u00e7\u00e3o de esp\u00e9cies invasoras.<\/p>\n

Com a t\u00e9cnica Crispr-Cas9, os laborat\u00f3rios do mundo todo, incluindo muitos sem qualquer experi\u00eancia no confinamento de organismos perigosos, ser\u00e3o capazes de gerar sistemas geneticamente modificados. Uma enxurrada de artigos pedindo cuidado come\u00e7aram a ser publicados por outros bi\u00f3logos, que destacam que se uma dros\u00f3fila com o gene editado escapasse do laborat\u00f3rio, ela poderia afetar toda a popula\u00e7\u00e3o de moscas do planeta.<\/p>\n

Em um artigo publicado na revista \u201cScience\u201d em agosto de 2015, Church e outros autores recomendam uma s\u00e9rie de medidas para evitar que os insetos escapem, incluindo mais de uma estrat\u00e9gia de confinamento. Com medidas de seguran\u00e7a mais fortes, escreveram, \u201cesperamos fundamentar a confian\u00e7a do p\u00fablico nas futuras aplica\u00e7\u00f5es da t\u00e9cnica\u201d.<\/p>\n

Uma quest\u00e3o mais complicada que a conten\u00e7\u00e3o \u00e9 como avaliar os efeitos ecol\u00f3gicos da edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica. Mesmo uma coisa aparentemente positiva, como eliminar todos os mosquitos, poderia ter consequ\u00eancias ecol\u00f3gicas, \u201cj\u00e1 que os mosquitos interagem com outras esp\u00e9cies\u201d, afirmou Kevin Esvelt, bioqu\u00edmico de Harvard.<\/p>\n

Todavia, Burt destacou em uma entrevista que existem mais de 800 esp\u00e9cies de mosquitos na \u00c1frica, e que eliminar as portadoras da mal\u00e1ria \u201cprovavelmente n\u00e3o teria um efeito domin\u00f3\u201d, ainda que a possibilidade deva ser analisada com cuidado. Burt comentou que n\u00e3o v\u00ea desvantagens para humanos e mosquitos na elimina\u00e7\u00e3o do parasita da mal\u00e1ria, que prejudica ambas as esp\u00e9cies.<\/p>\n

Outro temor \u00e9 que a edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica possa ter consequ\u00eancias indesejadas, ao tornar as esp\u00e9cies ainda mais patog\u00eanicas, ou capazes de espalhar os genes para outras esp\u00e9cies. Uma forma de resolver esse problema \u00e9 atuar por meio de est\u00e1gios cuidadosos, primeiro liberando a edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica em uma popula\u00e7\u00e3o controlada de insetos-alvo, repetindo o processo e um ambiente isolado, como uma ilha, se poss\u00edvel, antes de realizar a libera\u00e7\u00e3o na natureza.<\/p>\n

UM PLANO DE REVERS\u00c3O<\/p>\n

Pode parecer que ao liberar um sistema geneticamente editado na natureza, o processo nunca mais poder\u00e1 ser desfeito. Mas talvez isso n\u00e3o seja verdade. Os bi\u00f3logos est\u00e3o trabalhando no conceito de \u201cedi\u00e7\u00e3o reversa\u201d e de \u201cedi\u00e7\u00e3o imunizadora\u201d. Uma edi\u00e7\u00e3o reversa cortaria uma edi\u00e7\u00e3o mal sucedida e restauraria o organismo praticamente \u00e0 sua forma original. J\u00e1 a edi\u00e7\u00e3o imunizadora atacaria e mudaria preventivamente a sequ\u00eancia de DNA alvejada pela edi\u00e7\u00e3o mal sucedida.<\/p>\n

Um grupo de bi\u00f3logos prop\u00f4s em 2014 que antes da libera\u00e7\u00e3o de qualquer edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica na natureza, seus desenvolvedores devem preparar uma edi\u00e7\u00e3o reversa por precau\u00e7\u00e3o. Entretanto, os cr\u00edticos sugerem que a exist\u00eancia dessas alternativas possa tornar as pessoas confiantes demais \u2013 e, de qualquer forma, as edi\u00e7\u00f5es corretivas podem n\u00e3o funcionar.<\/p>\n

\u201cSe a primeira edi\u00e7\u00e3o n\u00e3o funciona conforme o esperado, voc\u00ea pode ter certeza de que a segunda edi\u00e7\u00e3o vai funcionar?\u201d, questionou Burt.<\/p>\n

O poder sobre a natureza sugerido pelas edi\u00e7\u00f5es \u00e9 uma responsabilidade que nenhum bi\u00f3logo encara com leveza. Entretanto, as pessoas j\u00e1 exercem um enorme controle sobre a natureza com uma s\u00e9rie de pesticidas e herbicidas t\u00f3xicos que causam grandes danos. Os sistemas de edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica oferecem uma abordagem muito mais espec\u00edfica e menos nociva, ao menos em princ\u00edpio.<\/p>\n

Deixando os riscos de lado, ainda n\u00e3o h\u00e1 garantias de que a edi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica funcione t\u00e3o bem na natureza quanto funciona no laborat\u00f3rio. Popula\u00e7\u00f5es de mosquitos selvagens podem ter uma varia\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica muito maior na \u00e1rea alvejada pelo sistema, por exemplo. Esp\u00e9cimes com varia\u00e7\u00f5es gen\u00e9ticas naturais podem ser imunes \u00e0 edi\u00e7\u00e3o e levar uma vantagem seletiva sobre ela.<\/p>\n

Resist\u00eancias v\u00e3o surgir, como ocorre com qualquer processo que diminui a capacidade de adapta\u00e7\u00e3o de uma esp\u00e9cie. Entretanto, os bi\u00f3logos podem reagir a isso com a cria\u00e7\u00e3o de in\u00fameras edi\u00e7\u00f5es gen\u00e9ticas para a mesma esp\u00e9cie, cada uma com um objetivo distinto. Mesmo que uma edi\u00e7\u00e3o passe a dominar uma popula\u00e7\u00e3o completa, os bi\u00f3logos esperam que ela acabe sendo eliminada por genes mais bem adaptados. A resposta seria o lan\u00e7amento de novas edi\u00e7\u00f5es gen\u00e9ticas na natureza.<\/p>\n

\u201cAcredito que seremos capazes de realizar esse trabalho\u201d, afirmou Burt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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