Transgenia:
quebrando barreiras em prol da agropecuária brasileira
(Embrapa)
A transgenia nada mais é do que uma evolução
do melhoramento genético convencional, já
que permite transferir características de interesse
agronômico entre espécies diferentes. Isso
quer dizer que essa tecnologia permite aos cientistas isolarem
genes de microrganismos, por exemplo, e transferi-los para
plantas, com o objetivo de torná-las resistentes
a doenças ou mais nutritivas, entre outras inúmeras
aplicações.
Transgênico é
sinônimo para a expressão "Organismo Geneticamente
Modificado" (OGM). É um organismo que recebeu
um gene de outro organismo doador. Essa alteração
no seu DNA permite que mostre uma característica
que não tinha antes. Na natureza, sempre ocorreram
(e ainda ocorrem) alterações ou mutações
naturais.
Os genes contêm as
informações que definem as características
naturais dos organismos, como a cor dos olhos de uma pessoa
ou o perfume de uma flor. Ao receber um ou mais genes de
outro organismo, um vegetal pode se tornar resistente a
pragas ou mais nutritivo, por exemplo.
Em 2014, se completam duas
décadas do desenvolvimento do primeiro produto alimentar
geneticamente modificado no mundo – um tomate com maior
durabilidade criado na Califórnia, Estados Unidos.
Vinte anos depois, o mercado de transgênicos na agricultura
é cada vez mais expressivo. A cada 100 hectares plantados
com soja hoje no Planeta, 80 são de sementes com
genes alterados. No caso do milho, são 30 para cada
100.
Nessas duas décadas,
a área com culturas transgênicas subiu 100
vezes, de 1,7 milhões de hectares para 175,2 milhões.
Os Estados Unidos lideram o plantio, seguidos pelo Brasil
e Argentina.
No Brasil, foram plantados
40,3 milhões hectares com sementes de soja, milho
e algodão transgênicos em 2013, com um crescimento
de 10% em relação ao ano anterior. Hoje, das
culturas cultivadas em nosso país com biotecnologia,
92% da soja é transgênica, 90% do milho e 47%
do algodão também é geneticamente modificado.
Benefícios ambientais
O uso de técnicas de engenharia genética apresenta
como principal benefício a diminuição
dos impactos do homem sobre a natureza. As lavouras transgênicas,
além de seguras para o meio ambiente, oferecem benefícios
em relação às convencionais no que
diz respeito à preservação do planeta.
Isso acontece porque as
plantas transgênicas disponíveis no mercado
diminuem a necessidade de aplicação de defensivos
agrícolas para combater as pragas. Assim, também
se gasta menos água na preparação dos
agrodefensivos e menos combustíveis nos tratores
e máquinas usados para aplicar esses produtos na
lavoura. A engenharia genética torna algumas lavouras
mais produtivas e, desta forma, contribui para reduzir a
necessidade de plantio em novas áreas.
Transgenia: aliada da agricultura
para enfrentar os desafios alimentares
As opções de aplicação dos organismos
transgênicos são infinitas e podem cobrir as
mais diversas áreas. Na agricultura sustentável,
por exemplo, a biotecnologia permite produzir mais comida,
com qualidade, a um custo menor e sem necessidade de aumentar
a área de cultivo. Atualmente, os OGMs já
estão contribuindo significativamente para sustentar
o aumento da demanda de produtividade por hectare, que é
a área de plantio utilizada pelo produtor. Como não
restam muitas fronteiras agrícolas (terras novas
para plantar), é necessário produzir mais
em cada hectare plantado. Mas, além do aumento da
produtividade, a biotecnologia pode trazer outros benefícios
como plantas mais nutritivas ou com composição
mais saudável.
Biotecnologia e biossegurança:
unidas para garantir a segurança do consumidor brasileiro
Uma das questões que mais preocupa o consumidor no
Brasil é em relação à segurança
dos produtos geneticamente modificados.
Nesse sentido, é
importante ressaltar que em 20 anos de uso em todo o mundo,
pessoas de cerca de 50 países consumiram alimentos
transgênicos em larga escala, sem nenhum registro
de impacto negativo no meio ambiente ou na saúde
humana e animal. Antes de chegar ao consumidor, todo transgênico
é exaustivamente analisado por meio de rígidos
testes laboratoriais e de campo.
Além disso, é
fundamental que a sociedade brasileira saiba que o Brasil
possui uma das leis de biossegurança mais rigorosas
do mundo. A biossegurança engloba um conjunto de
ações voltadas para a prevenção
e minimização de riscos inerentes às
atividades de pesquisa, produção e desenvolvimento
tecnológico, visando à saúde do homem
e dos animais, à preservação do meio
ambiente e à qualidade dos resultados.
A Lei Brasileira 11.105/05,
que regula as atividades com transgênicos e de Biotecnologia
em geral, está entre as leis mais rigorosas do mundo.
Essa legislação determina que, desde a sua
descoberta até chegar a ser um produto comercial,
um transgênico é obrigado a passar por muitos
estudos, que levam aproximadamente 10 anos de pesquisa.
Esses estudos buscam garantir a segurança alimentar
e ambiental do produto final.
Somente depois de analisado
e aprovado pela Comissão Técnica Nacional
de Biossegurança (CTNBio) é que o produto
vai para o mercado. Ou seja, a produção de
transgênicos é uma atividade legal e legítima,
regida por legislação específica e
pautada por rígidos critérios de biossegurança.
A CTNBio, vinculada ao Ministério
da Ciência e Tecnologia, envolve especialistas em
várias áreas do conheci¬mento cientifico,
que se reúnem mensalmente para analisar todas as
propostas de pesquisas com o OGMs, em todas as áreas,
não só na agricultura.
Esse grupo avalia cada produto
geneticamente modificado, considerando possíveis
impactos ao meio ambiente, à saúde humana
e animal, e à agricultura. Ao final de todas as análises,
a CTNBio emite um parecer conclusivo, liberando ou não
o referido produto para a comercialização.
Mais de 120 instituições
públicas e privadas já foram cre¬denciadas
junto ao órgão para desenvolver pesquisas
com or¬ganismos geneticamente modificados. A Embrapa
é uma dessas entidades.
Embrapa: há mais
de 30 anos na vanguarda das pesquisas biotecnológicas
A Embrapa desenvolve estudos para transformação
genética de plantas desde a década de 80,
com o objetivo de contribuir para uma agricultura mais produtiva
e saudável, a partir do desenvolvimento de variedades
tolerantes ou resistentes a doenças, visando reduzir
as aplicações de defensivos químicos
nas culturas agrícolas. Pesquisas nessa área
estão sendo desenvolvidas com várias espécies
agrícolas, como: soja, feijão, arroz, milho,
algodão, alface, batata, café, cana de açúcar
e mamão, entre outras.
O melhoramento genético
das culturas agrícolas no Brasil é um dos
resultados mais contundentes das pesquisas desenvolvidas
pela Embrapa e os seus impactos levaram a um novo desenho
da agricultura do país.
Com o passar dos anos, as
pesquisas foram se aprimorando e hoje, além de ter
que atender às necessidades agrícolas, tem
que responder às demandas da sociedade atual, que
é cada vez mais exigente em termos de padrões
nutricionais, ambientais e de saúde.
A biotecnologia despontou
na década de 80 na Embrapa como uma ferramenta capaz
de acelerar o melhoramento genético das culturas
agrícolas.
A engenharia genética,
ou a capacidade de desenvolver a transformação
genética de plantas pela transferência de genes,
nada mais é do que uma evolução das
técnicas de melhoramento genético em prol
de uma agricultura mais produtiva e saudável.
As pesquisas de engenharia
genética na Embrapa, especialmente na Embrapa Recursos
Genéticos e Biotecnologia, que é uma das 46
unidades de pesquisa da Embrapa, têm como principal
foco o desenvolvimento de plantas resistentes e tolerantes
a estresse bióticos (pragas) e abióticos.
O objetivo é reduzir a aplicação de
defensivos agrícolas, tornando a sua alimentação
e o seu dia-a-dia mais saudáveis!
Essas pesquisas resultaram
na aprovação pela CTNBio para cultivo comercial
de dois produtos geneticamente modificados: a soja Cultivance®
tolerante a herbicidas, em parceria com a BASF, e o feijão
transgênico resistente ao vírus do mosaico
dourado. Saiba um pouco mais sobre esses produtos:
Feijão transgênico:
O feijão transgênico com resistência
ao vírus do mosaico dourado foi aprovado pela Comissão
Técnica Nacional de Biossegurança – CTNBio
em 2011.
Resultado de mais de 10
anos de pesquisa, esse feijão representa um marco
para a ciência brasileira, pois foi a primeira variedade
GM desenvolvida exclusivamente por instituições
públicas de pesquisa. Sem falar que é um exemplo
concreto do impacto social e alimentar da engenharia genética
porque no Brasil o feijão é produzido basicamente
por pequenos produtores, com cerca de 80% da produção
e da área cultivada em propriedades com menos de
100 hectares.
Soja Cultivance®:
A soja transgênica tolerante a herbicidas da classe
das imidazolinonas, denominada Cultivance®, foi desenvolvida
em parceria entre a Embrapa e a Basf e lançada no
mercado brasileiro na safra de 2013. Essa foi a primeira
planta geneticamente modificada gerada inteiramente no Brasil
e marcou o início de uma nova era para a biotecnologia
no País, com o foco mais direcionado para a sustentabilidade.
O objetivo é facilitar o acesso de agricultores brasileiros
a alternativas tecnológicas avançadas, com
ganhos econômicos e maior eficiência na responsabilidade
de manter os recursos naturais.
O objetivo das duas empresas
é estender os benefícios do Sistema de Produção
Cultivance®, devidamente ajustados às necessidades
locais, para outros países da América Latina,
como a Argentina, o Uruguai, a Bolívia e o Paraguai
e outros 20 países, incluindo a China.
Estima-se que no Brasil
a soja Cultivance® possa ocupar de 15 a 20% do mercado
de transgênicos.
Outras pesquisas em desenvolvimento
na Embrapa
O feijão e a soja são exemplos de produtos
oriundos de técnicas de engenharia genética
que já foram liberados para cultivo comercial no
Brasil.
Mas, existem muitos outros
produtos geneticamente modificados em fase de desenvolvimento
nos laboratórios da Embrapa Recursos Genéticos
e Biotecnologia. As pesquisas desenvolvidas pela Unidade
nesse campo buscam soluções sustentáveis
para os desafios agrícolas e alimentares das gerações
atuais e futuras, como: resistência a doenças
e pragas, tolerâncias a estresses climáticos,
entre muitas outras características de interesse
agronômico.
Confiram algumas das pesquisas
em desenvolvimento na Embrapa:
Café com resistência
à broca
O café é um produto consumido diariamente
por cerca de 40% da população mundial, movimentando
anualmente US$ 70 bilhões, o que o torna a segunda
maior commodity natural, atrás apenas do petróleo.
O Brasil é o principal produtor mundial, responsável
por 34% do café comercializado.
O ataque de pragas é
um dos piores problemas enfrentados pelos cafeicultores
e, entre elas, a mais nociva é a broca do café
(Hypothenemus hampei), capaz de causar perdas anuais de
cerca de US$ 500 milhões.
Visando ao controle dessa
praga, a Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia
desenvolveu plantas de Coffea arabica geneticamente modificadas
(GM), contendo uma proteína que confere resistência
à broca do café. Essa proteína interfere
na atividade das enzimas digestivas do inseto, impedindo,
assim, que ele se alimente do grão.
As plantas estão
em fase de estudos regulatórios (caracterização
molecular, segurança alimentar e ambiental). A sua
utilização pelo agricultor brasileiro trará
vantagens, como a diminuição dos custos de
produção e redução da poluição
ambiental causada pelo uso de inseticidas.
Algodão resistente
ao bicudo
Um dos piores problemas enfrentados pelos cotonicultores
no Brasil é uma praga conhecida como bicudo do algodoeiro
(Anthonomus grandis). Para se ter uma idéia, o custo
do controle dessa praga pode chegar a 25% do custo de produção.
A Embrapa Recursos Genéticos
e Biotecnologia investe no desenvolvimento de plantas de
algodão GM com resistência ao bicudo do algodoeiro.
Diversas estratégias
vêm sendo utilizadas para o controle dessa praga,
tais como: a expressão de proteínas Cry da
bactéria Bacillus thurigiensis específicas
para o inseto; o silenciamento de genes essenciais ao desenvolvimento
do inseto utilizando a técnica de RNA interferente
e a expressão de inibidores de enzimas digestivas
do inseto.
As plantas GM resistentes
ao bicudo do algodoeiro estão sendo avaliadas em
casa de vegetação e submetidas à caracterização
molecular.
Outra vertente da pesquisa
com o algodão, em parceria com a BASF, é desenvolver
plantas tolerantes à seca.
Cana de açúcar
A Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia investe
no desenvolvimento de plantas de cana de açúcar
resistentes à broca gigante (Telchin licus licus),
a pior praga na região Nordeste do Brasil, onde causa
perdas anuais de cerca de R$ 34 milhões.
Para o controle desse inseto,
duas estratégias estão sendo empregadas: a
primeira utiliza genes da bactéria Bacillus thuringiensis,
altamente específicas contra a broca gigante e a
segunda visa silenciar genes vitais do próprio inseto
por técnicas de RNA interferente.
Outro foco da pesquisa com
a cana de açúcar é o desenvolvimento
de plantas com tolerância à seca. A pesquisa
trará vantagens para o produtor, sociedade e meio
ambiente, já que o agricultor empregará menos
água no desenvolvimento da cultura, reduzindo os
custos. Além disso, áreas degradadas e com
baixo índice pluviométrico poderão
produzir cana. Dessa forma, haverá aumento da produtividade,
sem necessidade de expansão da área de cultivo.
Alface biofortificada:
A Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia está
desenvolvendo uma pesquisa para aumentar o teor de ácido
fólico, ou vitamina B9, nas plantas de alface. A
pesquisa, coordenada pelo pesquisador Francisco Aragão,
começou em 2006 com o objetivo de desenvolver plantas
de alface geneticamente modificadas com maior teor de ácido
fólico.
A alface já produz
essa vitamina, mas em pequenas quantidades. O que a Embrapa
fez foi aumentar a produção das moléculas
que dão origem ao ácido fólico a partir
da introdução de genes de Arabidopsis thaliana,
que é uma planta-modelo, muito utilizada na biotecnologia
vegetal. Os estudos resultaram em linhagens de plantas com
até 15 vezes mais ácido fólico.
Os testes de campo, autorizados
pela Comissão Técnica Nacional de Biossegurança
– CTNBio, foram realizados em dezembro de 2013 na Embrapa
Recursos Genéticos e Biotecnologia para avaliação
agronômica das plantas GM e os resultados foram muito
satisfatórios.
Uma das vantagens é
que a alface é uma hortaliça que faz parte
da dieta da população brasileira e pode ser
ingerida crua, o que é muito melhor para a absorção
das vitaminas. As plantas modificadas pela Embrapa são
de um tipo de alface crespa, que é a preferida da
população do Distrito Federal. Mas, a pesquisa
pode ser estendida a outras variedades.
As plantas foram testadas
com ratos para avaliar a capacidade da absorção
do ácido fólico por mamíferos e os
resultados foram muito bons. Na primeira semana em que receberam
as folhas de alface geneticamente modificadas, os animais
tiveram um crescimento significativo do teor da vitamina
no sangue.
Todas essas pesquisas compõem
o que se convencionou chamar de segunda geração
de OGMs, ou seja, estudos que priorizam a identificação
e o aprimoramento de genes que aumentam o valor nutricional
dos alimentos, enriquecendo-os com vitaminas ou propagando-os
para serem menos nocivos à saúde humana.
Terceira geração
de OGM's: Fábricas biológicas para produção
de insumos
Concomitantemente à segunda geração
de OGMs, a Embrapa já está empenhada em pesquisas
caracterizadas como de terceira geração. Nessa
fase, os estudos são voltados à produção
de plantas que funcionam como vacinas e medicamentos, entre
outras aplicações.
Cientistas da Embrapa Recursos
Genéticos e Biotecnologia estão empenhados
no desenvolvimento de uma nova plataforma tecnológica
para expressar moléculas de alto valor agregado:
a utilização de plantas, animais e microrganismos
geneticamente modificados como biofábricas para produção
de insumos, como medicamentos e fibras de interesse da indústria,
entre outros.
A tecnologia de utilização
de biofábricas valoriza ainda mais o agronegócio
brasileiro, já que permite a agregação
de valor a produtos agropecuários, como plantas,
animais e microrganismos. A projeção é
de que o cenário no Brasil daqui a 10 anos será
totalmente influenciado pela biogenética. As fábricas
biológicas representam um meio econômico e
seguro para a produção de insumos em larga
escala.
Genes de aranhas podem beneficiar
setores da indústria
Esses conhecimentos estão sendo utilizados hoje na
Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia para a
geração de fios produzidos por aranhas da
biodiversidade brasileira em laboratório.
O estudo do genoma de aranhas
coletadas em três diferentes biomas: mata atlântica,
Amazônia e cerrado mostrou aos cientistas que a fibra
da teia de aranha é um dos fios mais resistentes
e flexíveis da natureza.
Eles passaram, então,
à identificação e isolamento de genes
dessas aranhas com o objetivo de desenvolver novos biopolímeros,
a partir da clonagem de genes associados à produção
da teia e chegaram até a produção sintética
da teia de aranha em laboratório. A pesquisa visa
atender aos interesses de vários setores da indústria,
reunindo resistência e flexibilidade.
Atualmente, os cientistas
estão utilizando tecnologias de nanotecnologia para
ver detalhes de cada fio ampliados em até um bilhão
de vezes. Isso permite diferenciar, por exemplo, as fibras
mais elásticas das mais resistentes, entre outras
aplicações.
Além de resultar
em inúmeras aplicações e benefícios
para o desenvolvimento de diversos setores da economia brasileira,
o fato de os estudos serem baseados em aranhas brasileiras
permite agregar valor à biodiversidade nacional.
Segundo o pesquisador Elíbio
Rech, a tecnologia da produção de fios de
teias de aranha em laboratório já está
dominada, o que é preciso fazer agora é definir
um meio econômico, rápido e seguro para a sua
produção em larga escala.
Um dos caminhos é
a utilização de plantas, microrganismos e
animais geneticamente modificados como biofábricas
para a produção não apenas desses fios,
mas também de medicamentos e outros insumos essenciais
à população brasileira. O objetivo
é torná-los seguros e mais acessíveis
aos consumidores.
Biofármacos: Pesquisa
une agronegócio e setor farmacêutico
Os biofármacos, ou medicamentos biológicos,
como também são chamados, são obtidos
por fontes ou processos biológicos, a partir do emprego
industrial de microrganismos ou células modificadas
geneticamente. Esses processos biotecnológicos fazem
parte da biotecnologia voltada à saúde, que
engloba também diagnósticos, terapias celulares
e células-tronco, terapias gênicas e vacinas,
entre outros.
O faturamento da biotecnologia
na indústria farmacêutica mundial cresceu muito
nas últimas décadas e hoje alcança
aproximadamente 10 bilhões de dólares por
ano. Os produtos biotecnológicos estão em
franco desenvolvimento e hoje alcançam 10% dos novos
produtos atualmente no mercado.
A expectativa da Embrapa
ao investir em pesquisas com biofármacos, é
fazer com que esses medicamentos cheguem ao mercado farmacêutico
com menor custo, já que são produzidos diretamente
em plantas, bactérias ou no leite dos animais. Existem
evidências de que a utilização de biofábricas
pode reduzir os custos de produção de proteínas
recombinantes em até 50 vezes.
As plantas produzem proteínas
geneticamente modificadas, idênticas às originais,
com pouco investimento de capital, resultando em produtos
seguros para o consumidor. Além disso, representam
um meio mais barato para a produção de medicamentos
em larga escala, pois como não estão sujeitas
à contaminação, evitam gastos com purificação
de organismos que são potenciais causadores de doenças
em humanos. Sem falar na facilidade de estocagem e transporte.
Essas pesquisas são
realizadas em parceria com outras unidades da Embrapa, instituições
de pesquisa e universidades do Brasil e do exterior.
A utilização
de plantas e animais como biofábricas é uma
plataforma tecnológica que vai permitir expressar
muitas moléculas de alto valor agregado.
Além de se constituir
em um importante instrumento para a produção
de fármacos que poderão ser usados na prevenção
e cura de inúmeras doenças, essa tecnologia
contribuirá também para o estudo de funções
de moléculas oriundas da biodiversidade brasileira.
A Embrapa Recursos Genéticos
e Biotecnologia desenvolve um trabalho sistemático
de coleta de genes da biodiversidade brasileira e muitos
desses genes possuem bom potencial de utilização
nas áreas de agricultura e saúde, por exemplo,
por suas propriedades medicinais, dentre outras. A tecnologia
permitirá descobrir as funções desses
genes com maior rapidez e eficiência.
A tecnologia de utilização
de biofábricas para produção de fármacos
valoriza ainda mais o agronegócio brasileiro, já
que permite a agregação de valor a plantas,
animais e microrganismos.
Além disso, favorece
a integração entre o mercado agrícola
e o setor farmacêutico. Quem mais ganha com isso é,
sem dúvida, a população brasileira,
que vai poder contar com produtos mais econômicos
e saudáveis.
Vantagens
Produzem proteínas
geneticamente modificadas, idênticas às originais,
com pouco investimento de capital, resultando em produtos
seguros para o consumidor;
Facilidade de estocagem e transporte;
Medicamentos mais baratos e produção em larga
escala;
Auxilia no estudo de funções de moléculas
oriundas da biodiversidade brasileira;
Maior agregação de valor aos produtos agropecuários;
Favorecem a união entre o agronegócio e o
setor farmacêutico.
Pesquisas em desenvolvimento na Embrapa
Plantas de soja transgênica
capazes de produzir o fator IX, uma proteína responsável
pela coagulação do sangue. Os hemofílicos
não produzem essa proteína e precisam dela
para melhorar a sua qualidade de vida;
Soja com gene que estimula o hormônio do crescimento;
Plantas transgênicas para combater a AIDS - A pesquisa
ainda está em fase de testes e se baseia na introdução
da cianovirina (proteína presente em algas) em plantas
de soja, milho e tabaco para a sua produção
em larga escala. Esta proteína é capaz de
impedir a multiplicação do vírus no
corpo humano.
Os estudos estão sendo desenvolvidos em consórcio
com a participação do Instituto Nacional de
Saúde dos Estados Unidos, Universidade de Londres
(Inglaterra), Embrapa e um grupo sul-africano. A intenção
é produzir o produto em gel (com propriedades germicidas)
para que as mulheres apliquem na vagina antes do relacionamento
sexual.
As plantas transgênicas oferecem muitas vantagens
para a produção de cianovirina que pode ser
largamente escalonada até a quantidade adequada.
Aliado a esse fato está o benefício do baixo
custo do investimento requerido.
Sementes
de soja, milho e tabaco são candidatas a biofábricas,
mas os cientistas ainda estão avaliando qual das
três produz o maior teor de proteínas pelo
menor custo. Fonte: Embrapa
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