Transgênicos

Transgênicos

O conhecimento sobre a estrutura do DNA (cido desoxirribonucleico), em dupla hélice, foi esclarecida em 1953, por James Watson e Francis Crick. Esse modelo explicava satisfatoriamente algumas das propriedades especiais dessa molécula, como autoduplicação e transcrição.

O cromossomo é formado pela molécula de DNA entremeada de proteínas, de ponta a ponta. Essas proteínas são essenciais para proteger os genes - segmentos do cromossomo - e regular sua função, determinando quais genes devem ou não permanecer ativos. O DNA é a molécula responsável pela transmissão das características hereditárias.

Uma das características mais extraordinárias do código genético é que ele é praticamente universal: microrganismos (bactérias, leveduras etc), plantas, animais e seres humanos seguem esse mesmo “dicionário”. Dessa maneira – perguntavam-se os geneticistas – que acontecerá se for introduzido o DNA de um gene humano em uma célula de bactéria? Quem sabe se o gene humano – que “fala a mesma língua” do gene da bactéria – se mistura (por recombinação) com os genes dela, utiliza seus recursos bioquímicos, é transcrito e traduzido e se expressa sob forma de proteína humana?

E não é que deu certo?! O DNA recombinante é formado pela união de dois pedaços de DNA vindos de fontes diferentes, por exemplo, uma planta e um mamífero. Um organismo que recebeu e incorporou DNA estranho é um organismo transgênico. A engenharia genética altera os indivíduos interferindo diretamente em seus genomas.

Com o passar dos anos, a apuração das técnicas desenvolvidas em biotecnologia, chegou a ponto de isolar e sintetizar um pequeno gene, que comanda o pâncreas na produção de somatostatina, um dos hormônios de crescimento. Com as técnicas de engenharia genética ou do DNA recombinante, esse gene humano foi enxertado (transplantado) em bactérias, associado a um plasmídeo, que é um segmento de DNA bacteriano. Em acontecimento inédito, foi anunciado em 1977, que o gene da somatostatina tinha se incorporado ao genoma da bactéria, a qual passou a produzir o hormônio humano. Havia sido, portanto, desenvolvida uma bactéria transgênica.

Posteriormente, de maneira mais notável ainda, o gene da insulina – hormônio que contribui para a regulação do metabolismo do açúcar – foi transplantado para bactérias. Essas bactérias transgênicas passaram a sintetizar insulina em escala comercial, atendendo as necessidades de tratamento de milhões de diabéticos.

Com a evolução dos recursos dessa técnica foram sendo modificadas plantas e animais por transplante de genes, sendo hoje comum, animais ou plantas transgênicos. Há plantas transgênicas de tabaco que produzem luz, por terem recebido o enxerto de um gene de vaga-lume, o qual produz a enzima luciferase. No inseto, essa enzima catalisa a reação de decomposição da luciferina, emitindo luz. Apesar de possuir a enzima, a planta de tabaco não poderia produzir luz sem a luciferina, por isso regou-se a planta com luciferina dissolvida em água. Dessa forma, a luciferase produzida pelas células da planta pode produzir luz.

Algumas aplicações práticas através das técnicas de Engenharia Genética:

- há certo número de espécies de ervas daninhas que competem e prejudicam as plantações de soja. O herbicida utilizado para combatê-las também causa danos à soja. Com o intuito de resolver esse problema, foi desenvolvida a soja transgênica, uma variedade de soja resistente ao herbicida por ter recebido um gene tirado de outra espécie de planta.

- a insulina foi a primeira proteína humana produzida em células de bactéria e aprovada, em 1985, para uso em pacientes. Tornou possível clonar o gene humano para somatotrofina e induzir bactérias (transgênicas) a produzirem esse hormônio, liberado comercialmente em 1985.

- linfócitos produzem anticorpos monoclonais (puros); esses, além da utilização na cura de certas doenças, têm se revelado auxiliares preciosos nos diagnósticos médicos para testes de gravidez (em baixíssima concentração), detecção de meningite (em poucos minutos), diagnóstico de câncer de próstata (detecta antígeno específico, produzido pelas células cancerosas); "no futuro", os anticorpos monoclonais poderão funcionar como "tiro ao alvo" contra células cancerosas, reduzindo ou eliminando a necessidade de quimioterapia.

- vacina contra hepatite B - o gene do vírus responsável pela produção desse antígeno de superfície foi isolado e em seguida enxertado em célula de leveduras de cerveja - Saccharomyces cerevisiae. A levedura transgênica, assim transformada, é cultivada em laboratório e produz grandes quantidades da proteína desejada. Essa é a primeira vacina feita por Engenharia Genética em quantidade suficiente para sua comercialização.

- identificação de pessoas - a identidade individual por meio do estudo do DNA (DNA fingerprint) é tão segura quanto a identidade por meio das impressões digitais, que são exclusivas de cada indivíduo. O DNA fingerprint tem sido útil para a identificação de pessoas, para esclarecer sobre a possível participação de um suspeito em um crime, identificação de responsável por estupro e para os testes de paternidade. No DNA fingerprint, o que se mapeia são as sequências do DNA dos cromossomos que não são genes, ou seja, não codificam proteínas.

Fornece recursos para a transferência de genes de uma espécie animal para outra, com produção de organismos chamados transgênicos:

- Tracy - uma ovelha transgênica, possui o gene humano para produzir a proteína alfa-1-antitripsina (AAT) e a excreta no leite. As pessoas incapazes de produzir essa proteína (1 : 2000), apresentam deficiência hepática e alta suscetibilidade ao enfisema pulmonar.

- foram implantados em camundongos genes humanos responsáveis pela produção de hormônio de crescimento. Em alguns filhotes o gene se expressou de forma mais intensa, o que resultou em maior produção de hormônios: esses filhotes transgênicos cresceram muito mais do que os normais.

"Quando aperfeiçoada", esta técnica possibilitará o melhoramento genético de animais de importância econômica, como o gado, levando-o a produzir maiores quantidades de leite ou de carne, através do enxerto de genes específicos.

- bactérias transgênicas com genes humanos produzem o hormônio de crescimento, utilizado no tratamento de crianças com nanismo causado por defeito do gene correspondente. Antes, esses medicamentos eram tirados de animais mortos, mas isso acarretava dois inconvenientes. No caso do hormônio de crescimento, que era extraído da hipófise de cadáveres, houve casos de contaminação com a síndrome de Creutzfeldt-Jacob, doença neurológica produzida por um príon, proteína que também causa a "doença da vaca louca". A insulina tirada de animais dava, às vezes, efeitos colaterais indesejáveis.

- plantas inseticidas - pesquisadores isolaram um gene de uma bactéria (Bacillus thuringiensis), responsável pela produção de uma proteína tóxica para lagartas de lepidópteros (borboletas e mariposas). A partir da cultura de células, obtêm-se plantas inteiras, que contêm o gene para a produção de inseticida. Esse gene acaba conferindo proteção a essas plantas transgênicas contra determinada lagarta que costuma atacar suas folhas.

- produção do fator VIII - um dos fatores de coagulação, ausente nos hemofílicos. A produção, em escala de laboratório, já é possível, através do enxerto de DNA complementar em células de mamíferos. Isso é de grande importância porque evita contaminações pela AIDS, o que ocorria quando eram comuns as transfusões de sangue para hemofílicos.

- outro produto de grande utilidade, também obtido por Engenharia Genética, é o ativador do plasminogênio tissular (TPA) - tissue plasminogen activator - usado para desmanchar coágulos que se formam dentro dos vasos sanguíneos do coração.

Geneterapia - teoricamente, seria possível substituir ou adicionar no indivíduo afetado uma cópia correta do alelo responsável por certas doenças genéticas.