Engenharia Genética

O que é a ciência da genética? Muito simplificadamente, é o estudo de dois tópicos principais, herança e variação. A herança é causa das semelhanças entre indivíduos. Esta é a razão pela qual irmãos e irmãs com os mesmos pais assemelham-se uns aos outros. Variação é a causa das diferenças entre indivíduos. É por esse motivo que irmãos e irmãs que realmente se assemelham uns aos outros ainda são indivíduos únicos. A ciência da genética tenta explicar o mecanismo e a base tanto para as semelhanças quanto para as diferenças entre indivíduos aparentados.

Alem do mecanismo de herança e variação, a genética também abrange outros assuntos interessantes.A explicação para a tremenda variação encontrada em todas as formas de vida é uma das principais questões que cuida a genética . Essa variação fornece a matéria prima na qual agem o processo de especiação. Outra área de interesse dos geneticistas é o desenvolvimento: Todos os organismos começam seu ciclo vital como uma só célula, mas nas formas multicelulares está única célula origina o organismo multicelular complexo, contendo numerosos tipos de células. Como ocorre este processo de desenvolvimento é uma das principais questões em genética.

A Revolução Genética

A revolução genética esta saindo do laboratório e entrando na vida cotidiana. Já lhe afetou de alguma forma?Considere só:

Atualmente bactérias geneticamente modificadas podem produzir em abundancia valiosas drogas medicamentosas, tais como a insulina, o hormônio de crescimento humano e uma vacina para a hepatite-B.

Nos Estados Unidos, iniciaram-se experiências clinicas com duas vacinas em potencial contra a AIDS, ambas criadas através da genética.

Tornaram-se possíveis alguns testes pré-natais de numerosas doenças herdadas, uma vez que se encontram no ADN ( DNA) humano marcadores para tais doenças. Introduzi-se um teste pré – natal altamente sensível e muito rápido para a anemia falciforme.

Os verdadeiros genes que causam certas doenças hereditárias já foram identificados, em alguns casos , reproduzidos pela clonagem, por meio da engenharia genética.

Em 1987, o Departamento de Patentes do EUA declarou que já estava pronto para considerar os pedidos de patentes de animais que tivessem sido alterados através da tecnologia da engenharia genética, criando um aceso debate entre cientistas e peritos em ética. Em abril de 1988, concedeu – se uma patente um rato.

A tecnologia da Engenharia Genética

Todas as células vivas são controladas pelas suas características genéticas, que são transmitidas de uma geração a outra. Essas instruções genéticas são dadas por um sistema de códigos baseada numa substancia chamada DNA (ácido desoxirribonucléico) que contem mensagens intrínsecas a sua estrutura química.

A engenharia genética, de uma maneira geral, envolve a manipulação dos genes e a conseqüente criação de inúmeras combinações entre genes de organismos diferentes. Os primeiros experimentos envolveram a manipulação do material genético em animais e plantas com a transferência dos mesmos para microorganismos tais como leveduras e bactérias, que crescem facilmente em grande quantidades. Produtos que primariamente eram obtidos em pequenas quantidades originados de animai e plantas, hoje podem ser produzidos em grandes escalas através desses organismos recombinantes.

Outros benefícios também foram obtidos com as técnicas da engenharia genética: A inserção de genes de uma determinada espécie em outra não correlacionada, pode vir à melhora esta última, que passa a apresentar determinadas características outrora não existente.

Produção de vacinas, melhora de características agronômicas de plantas e da qualidade dos animais de corte, pó exemplo, perfazem um quadro das melhoras trazidas com a utilização da tecnologia do DNA recombinante ou da chamada engenharia genética.

A molécula de DNA:

A molécula de DNA contém subunidades chamadas nucleotídeos. [Cada nucleotídeo é formado por um açúcar (desoxirribose), um componente fosfato e uma das quatro diferentes bases, dadas pelas purinas [adenina (A) e guanina] (G)], e pelas pirimidinas [citosina(C) e timina(T)].Cientistas descobriram que o DNA é formado por duas fitas de nucleotídeos complementares, que são ligadas por pontes de hidrogênio (a base A pareia-se com T; a base C pareia-se com G). A estrutura total do DNA assemelha-se a escada. O corrimão é estruturado pelo açúcar e pelos grupos fosfatos; os degraus são estruturados pelas bases.

A tecnologia do DNA recombinante:

A identificação dos genes não é tudo. O próximo passo nessa tecnologia faz-se pela cópia dos mesmos e a sua inserção em outras células. Essas células podem ser bactérias ou outros microorganismos que crescem facilmente, ou células de plantas e animais, onde o determinado gene inserido traduz uma proteína requerida pelo organismo. Para esse trabalho os cientistas utilizam novas técnicas bioquímicas, usando enzimas que quebram a fita de DNA em pontos específicos. Com isso o DNA pode ser manipulado, pois o fragmento quebrado pode ser inserido em outra fita de DNA (em outro organismo, por exemplo, que também tenha identificação sofrido a quebra do seu DNA). A inserção de genes dentro de diferentes organismos pode ser feita facilmente com a utilização de plasmódios bacterianos. Alguns desses plasmódios podem passar facilmente de uma célula para outra. Esses plasmódios são capazes de sintetizar a proteína desejada, mediante a inserção de uma seqüência especifica de DNA. A insulina humana utilizada no tratamento da diabete pode agora ser produzido.

O código Genético

Antes de os cientistas poderem se utilizar às técnicas do DNA recombinante, eles precisaram decifrar o código genético. Descobriram que o DNA se constituiu numa molécula formada por uma dupla fita em espiral, formando uma hélice.

Cada gene é um segmento da fita de DNA que transcreve ou decodifica uma determinada proteína. A molécula de DNA é longa e formada por 20 diferentes tipos de aminoácidos, sendo extremamente versátil.

O código genético dado pela dupla fita de DNA é traduzido em seqüências de aminoácidos codificando as proteínas.Esse passo (DNA_ proteínas) exige um intermediário que é dado pela molécula de RNA mensageiros (morna), molécula similar ao DNA, mas que se constitui de uma única fita helicoidal e com composição distinta.

O corpo humano processa cerca de 30.000 tipos de proteínas, tendo cada uma diferente e especifica função. Esta função pode ser fisiológica ou estrutural.A proteína hemoglobina, por exemplo, carrega, oxigênio no sangue. O colágeno é uma proteína estrutural encontrada em diversas partes do nosso organismo incluindo nariz e os lobos das orelhas. A insulina controla o teor de açúcar no sangue e no interior das células.

Assim, para se trabalhar com a chamada engenharia genética, controlando as características das proteínas a serem produzidas nos organismos, foi de importância crucial o conhecimento do código genético.

Dentro das células cada seqüência de três bases na fita do DNA há a decodificação de um dos 20 aminoácidos. A união desses aminoácidos perfaz uma proteína.

Por que é polêmico?

Nas mãos de um artesão habilidoso, uma massa de argila mole pode ser moldada em praticamente qualquer peça. As células-tronco embrionárias são o equivalente vivo dessa argila. Elas podem, em tese, produzir praticamente qualquer uma das mais de 200 espécies de células que formam o corpo humano. Como fazem isso? Veja o que acontece com uma célula-ovo (óvulo) recém-fertilizada.

Logo após a fertilização, o óvulo começa a se dividir. Nos humanos, cerca de cinco dias de dividir. Nos humanos, cerca de cinco dias de divisão celular resultam numa bolinha de célula chamada blastocisto. É basicamente uma esfera oca composta de uma camada externa de células, parecida com uma concha, e de um pequenino aglomerado de umas 30 células chamado massa celular interna, que se fixa na parede interna da esfera. A camada de células externa se torna a placenta, e a massa celular interna, o embrião humano. No estágio blastocisto, porém, as células da massa celular interna ainda não começaram a se especializar na formação de tipos específicos de células, tais como células nervosas, renais ou musculares. Por isso são chamadas células-tronco. E, visto que dão origem a praticamente todos os diferentes tipos de células do corpo, são chamadas pluripotentes. Para entendermos o porquê da empolgação e polemica em torno das células-tronco, vejamos o que os cientistas já fizeram até agora e quais são suas metas, começando com as células-tronco embrionária.

Por que tanta preocupação?

O principal foco de preocupação é o processo de extrair células-tronco embrionária essencialmente destrói o embrião. Isso, explica a Academia Nacional de Ciências, priva o embrião humano de qualquer potencial adicional de se transformar num ser humano pleno. Para quem acredita que a vida de um ser humano começa da concepção, as pesquisas sobre as célula-troncos embrionárias violam dogmas que proíbem a destruição da vida humana e o uso da vida humana com meio para outros objetivos, não importa quão nobres sejam esses objetivos.

Onde os laboratórios obtêm os embriões para extração das células-tronco? Em geral em clinicas de fertilização artificial, onde mulheres forneceram óvulos para a fertilização in vitro.Embriões que sobram usualmente são congelados ou, entram, descartados. Certa clinica na Índia descarta mais de mil embriões humanos por ano.

Animais e plantas transgênicas

Resultam de experimentos de engenharia genética nos quais o material genético é movido de um organismo ao outro, visando à obtenção de características especificas.

Em programas tradicionais de cruzamento, espécies diferentes não se cruzam entre si. Com essas técnicas transgênicas, materiais genéticos de espécies divergentes podem ser incorporados por uma outra espécie de modo eficaz. O organismo transgênico apresenta características impossíveis de serem obtidas por técnicas de cruzamento tradicionais. Por exemplo, gêneses produtores insulina humana podem ser transfectado em bactéria E.coli. Essa bactéria passa a produzir grandes quantidades de insulina humana que pode ser utilizada com fins medicinais.

Considerações

A técnica usada na tentativa de produzir clones de gente é bem parecida com aquela que trouxe ao mundo a ovelha Dolly, em 1997, e outros tanto mamíferos desde então. São centenas de óvulos para gerar alguns poucos embriões.

Em seres humanos, até hoje nenhum deles vingou, devido a causas ainda desconhecidas. Diante do fracasso, expresso em abortos espontâneos e fetos mal formados, restam alguns milhões de dólares investidos e grupos de doadoras de óvulo, de candidatos à clonagem, e de mães de aluguel.

A meta é trazer ao mundo um bebê saudável, o que provavelmente daria ao pesquisador o Prêmio Nobel pelo nascimento do primeiro clone humano.

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