Fábricas biológicas para produção de insumos
Pesquisa é da Embrapa
Cientistas da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, em Brasília, DF, 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.
Segundo o coordenador das pesquisas na Unidade, o pesquisador Elíbio Rech, 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 micro-organismos.
Rech acredita que o cenário no Brasil daqui a 10 anos será totalmente influenciado pela biogenética. Segundo ele, 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 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, micro-organismos 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 micro-organismos 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, como explica Rech, 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.
Ele explica que 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.
Segundo o pesquisador, 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 micro-organismos.
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;
• Auxiliar 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
• 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.
Segundo o coordenador das pesquisas na Unidade, o pesquisador Elíbio Rech, 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 micro-organismos.
Rech acredita que o cenário no Brasil daqui a 10 anos será totalmente influenciado pela biogenética. Segundo ele, 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 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, micro-organismos 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 micro-organismos 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, como explica Rech, 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.
Ele explica que 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.
Segundo o pesquisador, 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 micro-organismos.
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;
• Auxiliar 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
• 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.
