Biologia sintética no mercado

Produtos de varejo contendo ingredientes fabricados com o uso de uma técnica avançada de engenharia, conhecida por biologia sintética, começam a aparecer nas prateleiras das lojas.

Um detergente líquido para lavar roupas da Ecover, empresa belga, contém um óleo produzido por algas cujo código genético foi alterado com a aplicação da biologia sintética. A sequência de DNA da alga foi alterada em laboratório, segundo Tom Domen, gerente da Ecover. A empresa classifica o óleo à base de algas como um substituto “natural” para o óleo de palmiste.

A biologia sintética, destinada originalmente à produção de biocombustíveis, existe há 20 anos, mas só recentemente passou a ser usada em segmentos como cosméticos, sabores e fragrâncias.

A Unilever anunciou pouco tempo atrás que estava usando óleo de algas de uma empresa chamada Solazyme na composição do seu popular sabonete Lux. Mas, em um exemplo de como as empresas podem estar receosas em divulgar o uso da biologia sintética, não está claro se o óleo no Lux foi criado a partir de um processo sintético.

A Solazyme revela que usa substâncias como o coalho, empregado também na fabricação de queijos e que requer uma enzima chamada quimosina. Os estômagos de bezerros eram normalmente utilizados para a obtenção dessa enzima. Mas, desde o final dos anos 1990, a quimosina tem sido gerada por um micróbio cujo código genético foi alterado com a inserção de um gene bovino. Esse processo é o mais utilizado nos EUA.

Mas a biologia sintética envolve técnicas que alteram o código genético de forma mais ampla. Entre elas, a “síntese de genes artificial” —na qual o DNA é criado em computadores e inserido em organismos— e outros métodos de mudança das sequências de DNA e dos genes para alterar suas funções. Tais técnicas são usadas para induzir bactérias, fungos e outros organismos a produzir substâncias que eles normalmente não produzem.

De acordo com o ETC Group, organização que estuda novas tecnologias, a Ecover é a única companhia que confirma publicamente o uso da biologia sintética para criar um ingrediente de um produto específico, seu detergente Ecover Natural Laundry Liquid.

A Ecover compra o óleo de algas da Solazyme, que antes se apresentava como uma empresa de biologia sintética, mas retirou o termo de seu site. A Solazyme descreve o organismo que produz o óleo como “uma cepa otimizada” de algas unicelulares “que existem há mais tempo do que nós”.

“Usamos a biologia molecular e a fermentação industrial para produzir óleos de algas renováveis e sustentáveis, que ajudam a aliviar a pressão sobre os frágeis ecossistemas próximos à linha do equador”, disse Jill Johnson, diretor de sustentabilidade da empresa.

Ambientalistas e grupos de consumidores, no entanto, querem que a Ecover informe o uso da biologia sintética em seu novo óleo. Os grupos reconhecem que o óleo Solazyme em si não contém ingredientes geneticamente modificados no significado convencional do termo. Na verdade, o organismo que produz o óleo é que foi alterado geneticamente.

Mas eles argumentam que etiquetar produtos que contêm tais ingredientes como “naturais” dá uma falsa impressão.

Atualmente, esse mercado está desregulado. Um comitê científico da Convenção sobre Diversidade Biológica da ONU deve discutir esse florescente campo científico e as potenciais implicações regulatórias em um encontro neste mês.

Domen disse que já houve um debate interno sobre o uso do óleo de algas, mas que os benefícios ambientais se sobrepõem às preocupações sobre qualquer reação negativa dos consumidores.

A Ecover diz que está trabalhando “para identificar a melhor forma de passar essa informação” na rotulagem de seu detergente.

Bibliografia:http://www.gazetadopovo.com.br/mundo/new-york-times/conteudo.phtml?id=1477018&tit=Tecnica-de-biologia-sintetica-chega-a-prateleiras-das-lojas

Engenharia genética vs biologia sintética

As duas áreas são diferentes. Na engenharia genética, o principal objetivo é alterar organismos inserindo em seu DNA genes que lhes dão novas características (soja, milho, tomate e outros vegetais resistentes a determinadas pragas que atacam as lavouras ou com enriquecimentos nutricionais, por exemplo). De início, é preciso identificar o gene de interesse em organismos naturais, como o gene de resistência a um herbicida presente em uma bactéria. O gene é então inserido em outro organismo, como um ‘transplante molecular’, o que resulta em um ser transgênico. Os produtos da engenharia genética já são reais há anos, seja em plantas transgênicas cultivadas e consumidas no mundo todo ou na produção de medicamentos (insulina e outros).

Na engenharia genética, um gene é isolado de um organismo natural e inserido em um novo hospedeiro, conferindo-lhe a característica desejada. Na biologia sintética, vários genes são selecionados para construir circuitos gênicos, que serão testados e inseridos no hospedeiro para gerar as aplicações de interesse. 

Na biologia sintética, os passos intermediários entre o isolamento dos genes de interesse e a geração do produto final mudam totalmente. Em primeiro lugar, a grande complexidade dos sistemas construídos nessa nova área requer uma ampla coleção de genes com diferentes funções. Além disso, estes precisam ser conectados uns aos outros, em um processo denominado ‘padronização’ – é como converter os genes em peças encaixáveis, semelhantes às de um quebra-cabeça ou brinquedo de montar. Após a padronização, as peças selecionadas são usadas para construir circuitos gênicos, que funcionam como circuitos eletrônicos. Uma vez implantados nos organismos hospedeiros, esses circuitos permitem a realização das tarefas específicas desejadas pelos pesquisadores.

Antes da introdução do circuito de genes no hospedeiro final, são elaborados modelos matemáticos que permitem simular seu comportamento em computadores. Isso possibilita revisar o projeto de engenharia e fazer modificações que melhorem o desempenho. Após confirmar, em novas simulações, que o sistema funciona como desejado, ele é introduzido nos hospedeiros adequados, que podem ser bactérias, plantas ou até células de mamíferos. 

Os ciclos de padronização-simulação-validação compõem a grande inovação que a biologia sintética proporciona para a engenharia de sistemas biológicos e envolvem a colaboração entre profissionais de diferentes campos, como biologia, agronomia, medicina, física, matemática e química. 

As possibilidades dessa engenharia de sistemas biológicos são tão amplas que a imaginação parece ser o limite para o que é possível realizar. Os exemplos citados no início deste artigo, por exemplo, parecem exercícios de futurologia, mas são resultados reais. Pesquisadores da Universidade da Califórnia, em Berkeley (EUA), desenvolveram um circuito gênico que, implantado na bactériaEscherichia coli, permite que esta reconheça e invada células cancerígenas, atuando como um sistema que direciona a liberação de drogas em tumores. Em outro trabalho, na Universidade de Emory (EUA), foi desenvolvida uma bactéria capaz de ‘nadar’ em direção a um poluente ambiental e liberar enzimas que degradam esse composto – gerando, portanto, um processo de biorremediação.

Outros exemplos têm aparecido em publicações científicas, com frequência cada vez maior. A maior parte das aplicações obtidas ainda não chegou ao nosso cotidiano, mas os estudos comprovam que esses cenários são possíveis. Um produto da biologia sintética que já começou a ser produzido é um medicamento destinado a combater a malária. A droga artemisina, antes extraída de plantas, está sendo obtida com o uso de circuitos construídos por engenharia gênica: um precursor da substância é produzido por uma levedura reprogramada e transformado em artemisina por outros processos. O processo torna o medicamento mais barato e permite um fornecimento mais estável, o que deverá ajudar no controle da doença.

A velocidade com que vêm surgindo novos resultados das pesquisas em biologia sintética indica que esse novo campo, em poucos anos, poderá gerar muitos outros produtos, com diferentes aplicações, trazendo efetivos benefícios à sociedade.

Bibliografia:http://cienciahoje.uol.com.br/revista-ch/2014/315/desafios-da-biologia-sintetica

O que é biologia sintética?

Apesar de não ter uma definição precisa , muitos consideram a Biologia Sintética como uma nova abordagem de Engenharia Genética ou simplesmente uma nova fase da Bioengenharia. Essa nova abordagem consiste em fazer o que chamávamos de "Engenharia Genética" ser de fato uma engenharia, utilizando conceitos fundamentais—como camadas de abstração, padronização de códigos, design orientado ao usuário e busca de alternativas mais baratas e reproduzíveis de desenvolvimento de projetos—para modificar (micro)organismos buscando uma aplicação prática para resolução de problemas. Biologia Sintética não se trata apenas de técnicas ou metodologias novas, mas de como aplicar, utilizar e desenvolver as mesmas.

Essa nova fase da Biotecnologia é principalmente resultado de projetos Big Data (grande (volume) de dados) e da diminuição de custos para sequenciar e sintetizar códigos genéticos . Tal situação facilitou as possibilidades de construção e análise de novas sequências de DNA. São tecnologias fundamentais que propiciaram o ambiente interdisciplinar da biotecnologia de ponta a desenvolver novas abordagens para facilitar e acelerar o desenvolvimento de projetos na área.

O termo “Biologia Sintética”, usado inicialmente em 1912 (e quase não sendo usado em publicações até o início dos anos 2000), renasceu principalmente a partir da união interdisciplinar de biólogos e engenheiros elétricos na região de Boston nos EUA em 2003, mesma época e local onde se originou o iGEM. Ganhou ainda mais frequência em publicações científicas, bem como na mídia, após o anúncio da construção de uma célula com DNA completamente sintetizado quimicamente em 2009 , gerando outro uso ao termo: reconstrução genômica com DNA quimicamente sintetizado .

Ainda há um grande caminho para se desenvolver sistemas biológicos perfeitamente engenheiráveis e preditíveis , contudo enormes avanços e excelentes resultados já foram obtidos utilizando-se a abordagem da Biologia Sintética, como por exemplo o desenvolvimento mais acessível da Artemisina (medicamento contra malária) por biossíntese via micro-organismos engenheirados .
Faz parte do processo de design proposto pela Biologia Sintética construir invenções humanas mais seguras. Há a preocupação da comunidade internacional em observar como um micro-organismo modificado poderia interagir com o ambiente: qual é seu grau de adaptação ambiental, seu potencial evolutivo e, principalmente, como conter o “vazamento” da informação genética para outros micro-organismos . Nesse sentindo, existe um esforço que atende à necessidade da educação a respeito do tema, no qual o iGEM e outras iniciativas operam, levando informações ao público para evitar políticas baseadas no preconceito e na falta de informação que possam interromper o desenvolvimento da Biologia Sintética,uma ferramenta potencialmente poderosa para os desafios de saúde global e problemas ecológicos .

Bbliografia: http://synbiobrasil.org/st/o_que/