O que é Biologia Sintética?

Criação do vírus artificial

Em 2010, os cientistas das universidades federais Pernambuco e Rio de Janeiro criaram em laboratório um vírus artificial de HIV, o que pode possibilitar o desenvolvimento de uma nova vacina terapêutica para pacientes portadores de AIDS.

O resultado foi gerado por um estudo que começou a ser feito em 2002 para a criação de uma vacina terapêutica contra o vírus HIV e que substitui os métodos tradicionais que utilizam o vírus retirado do próprio paciente soropositivo, o que envolve até dez coletas e é um processo mais demorado e oneroso.

Método e resultados

O desenvolvimento do protótipo aconteceu duas semanas antes do início da criação do vírus artificial. O procedimento teve apoio financeiro do Centers for Disease Control and Prevention de Atlanta, equivalente, nos EUA, à Fiocruz. Foram empregados US$ 500 mil na compra de reagentes e pagamento de bolsas nos últimos 12 meses.

Os cientistas usaram uma técnica de clonagem que permite cortar e colar os pedaços de DNA, colocando-os dentro de um vetor DNA chamado plasmídeo, até construir um genoma completo do HIV inativado.

A partir do experimento, foi produzida uma vacina, cujo efeito em metade de 18 pacientes foi a redução da carga viral a quase zero.

Outros testes devem ser feitos com um grupo de mil pacientes. Os pesquisadores garantem que a medicação deve chegar à população em cerca de cinco anos.

A segunda fase, em desenvolvimento, tem duração prevista de três anos e pretende alcançar 100% de eficácia. Os testes com a vacina são feitos no Laboratório de Imunopatologia Keiso Asami (Lika) da UFPE em parceria com a o Laboratório LIM-56 USP.

O primeiro protótipo de vírus recombinante tem sido testado em células dendríticas para avaliar o perfil de expressão das células e, posteriormente, a estimulação com o vírus.

Criação da célula artificial

Em 2010, o J. Craig Venter Institute anunciou a criação de uma célula bacteriana controlada por um genoma completamente artificial, num artigo científico da revista Science de 20 de Maio de 2010.

Após 15 anos de investigação, Craig Venter e a sua equipa anunciaram ter conseguido produzir em laboratório as unidades básicas do ADN de uma bactéria (Mycoplasma mycoides) e introduzir esse material sintético numa outra célula receptora de espécie diferente (Mycoplasma capricolum), que conseguiu reproduzir-se da forma mais natural. O genoma sintetizado continha várias marcas d'água incluídas no código para certificar que o genoma obtido não era natural. As marcas de água incluíam os nomes dos autores principais do projecto, um endereço de website que permite contactar o Instituto, e três citações.

Histórico

Em 1978 o Nobel de Medicina foi concedido a Werner Arber, Daniel Nathans e Hamilton O. Smith pela descoberta da enzima de restrição e sua aplicação aos problemas de genética molecular. Em um comentário editorial no jornal Gene, Wacław Szybalski escreveu: "O trabalho em nucleases de restrição não somente permite-nos construir facilmente moléculas de ADN recombinante e analisar genes individuais, mas também nos leva para a nova era da biologia sintética, onde não somente genes existentes são descritos e analisados, mas também novos arranjos de genes podem ser construídos e avaliados".

Biologia Sintética

A expressão biologia sintética tem sido utilizada para descrever uma abordagem da biologia que tenta integrar diferentes áreas similares de pesquisa. Mais recentemente, o termo tem sido utilizado de uma forma diferente, assinalando uma nova área de pesquisa que combina biologia e engenharia para projetar e construir novas funções e sistemas biológicos. Aquele primeiro objetivo está cada vez mais sendo associado com a área de biologia sistêmica.

Classificação

O filo Platyhelminthes encontra-se dividido em algumas classes. São elas, Turbellaria, Trematoda, Cestoda e Monogenea.

Os turbelários são platelmintos de vida livre. Seu principal representante é a planária.

Os trematódeos, monogêneos e cestoides são vermes que parasitam o organismo humano ou de animais. Podem ser agrupados em ectoparasitas ou endoparasitas.

Após a realização de pesquisas, foi determinado, em consenso, que os trematódeos representam as classes Trematoda e Monogenea.

Existem cerca de 4.500 espécies de turbelários, 9.000 de trematódeos e 5.000 de cestoides.

Ecologia

Várias doenças que atingem os seres humanos e animais são causadas por platelmintos parasitários. 

O Schistosoma mansoni causa a esquistossomose. Apresenta-se como parasita das veias do fígado e do intestino, onde seu desenvolvimento é indireto e apresenta o homem como hospedeiro definitivo e caramujos do gênero Biomphalaria como hospedeiro intermediário. A fêmea põe ovos no hospedeiro definitivo, que saem com as fezes. Na água estes ovos dão origem aos miracídeos que penetram nos caramujos e geram em esporocistos, que se reproduzem originando as larvas cercarias. Estas saem do caramujo e contaminam o homem que entra em contato direto com a água contaminada.

A classe Cestoda, com os representantes Taenia solium e Taenia Saginata parasitam o homem, o porco – a Taenia solium, e o boi – a Taenia saginata. As tênias adultas se aderem à parede do intestino delgado humano e se reproduzem. As proglótides fecundadas são eliminadas com as fezes. Bovinos ou suínos contaminam-se ingerindo alimento contaminado por ovos ou proglotes do parasita. A larva penetra pela parede intestinal e migra para a musculatura, pela corrente sanguínea. Na musculatura a larva se desenvolve em cisticerco. O homem se infecta pela ingestão da carne crua ou mal cozida contendo cisticerco, repetindo o ciclo.

Difilobotríase é uma infecção causada por um parasita de peixes, também conhecido como tênia dos peixes. A infecção é parecida com as das tênias do porco e do boi, cuja contaminação ocorre através da ingestão de carnes de gado e porco mal cozidas. O hospedeiro definitivo é o homem, mas outros mamíferos, como cães, gatos, e ursos que comem peixe cru podem servir de hospedeiro.

Para prevenir as doenças caudadas pelos representantes da classe Cestoda e Trematoda, medidas de saneamento básico, como tratamento de água e esgoto e construção de fossas sépticas, são essenciais. Outras medidas como evitar o contato com água onde está presente o caramujo do gênero Biomphalaria e controle dos mesmos são medidas importantes para se evitar a esquistossomose. Quanto às tênias, evitar se alimentar de carne mal passada ou crua e hábitos de higiene são os mais importantes para prevenção da teníase e cisticercose.