Transgênicos
Dra. Janaina J. de V. Cavalcante
Pesquisadora do Instituto Nacional de Metrologia,
Qualidade e Tecnologia
Professora da Universidade Veiga de Almeida
O que são os transgênicos?
lei de Biossegurança :
Lei nº 11.105, de 24 de março de 2005:
Regulamenta os incisos II, IV e V do § 1o do art. 225 da Constituição Federal, estabelece normas de
segurança e mecanismos de fiscalização de atividades que envolvam organismos geneticamente
modificados – OGM e seus derivados, cria o Conselho Nacional de Biossegurança – CNBS, reestrutura a
Comissão Técnica Nacional de Biossegurança – CTNBio, dispõe sobre a Política Nacional de
Biossegurança
Art. 3o Para os efeitos desta Lei, considera-se:
organismo geneticamente modificado - OGM: organismo cujo material genético – ADN/ARN
tenha sido modificado por qualquer técnica de engenharia genética
§ 1o Não se inclui na categoria de OGM o resultante de técnicas que impliquem a introdução
direta, num organismo, de material hereditário, desde que não envolvam a utilização de
moléculas de ADN/ARN recombinante ou OGM, inclusive fecundação in vitro, conjugação,
transdução, transformação, indução poliplóide e qualquer outro processo natural.
§ 2o Não se inclui na categoria de derivado de OGM a substância pura, quimicamente
definida, obtida por meio de processos biológicos e que não contenha OGM, proteína
heteróloga ou ADN recombinante.
O que são transgênicos???
São organismos cujas características tenham sido alteradas
através do uso de técnicas de engenharia genética

O termo Organismo Genéticamente Modificado (OGM) é usado
para se referir a qualquer organismo, planta ou animal na qual
técnicas de engenharia genética tenham sido usadas para
introduzir, remover, modificar partes específicas do seu genoma.

Alimentos Geneticamente Modificados – São alimentos
compostos contendo OGMs ou derivados destes.

Transgênicos
Uma imagem clássica da
engenharia genética:
uma planta de tabaco
transgênica contendo o
gene da luciferase do
vaga-lume demonstra o
poder e o potencial da
manipulação genética
(Gene reporter)
Science, Nov 1986
Cientistas da National Taiwan
University
criaram
porcos
fluorescentes verdes (GFP) para uso
nas pesquisas com células- tronco
(2006).
Em 2003, uma companhia de Taiwan começou a vender o
primeiro peixe geneticamente modificado
Modificando o mundo vivo
Melhoramento clássico
Selecionando as características desejáveis por técnicas de
cruzamento – seleção artificial
Animais domésticos


Cavalos, vacas, ovelhas, porcos...

Plantas...
• A agricultura não surgiu subitamente à 10.000 anos
• Muitos ancestrais silvestres de nossas plantas apresentavam
baixo rendimento, difícil cultivo. Na falta de pistolas gênicas esta
atividade dependia de seleção artificial
Os efeitos da seleção artificial:
espiga de milho e seu
ancestral silvestre, o teosinto
(à esquerda)
Um dos engenheiros genéticos mais famosos
Um breve histórico

Nos anos 60 e 70 nosso conhecimento de biologia
celular e molecular atingiu um ponto onde fomos
capazes de começar a manipular geneticamente os
organismos

A biotecnologia “moderna” envolve a transferência de
apenas segmentos específicos de DNA que codificam
a característica desejável. Estes fragmentos podem
provir de um doador de uma espécie diferente.

Este processo é mais preciso, rápido e eficiente.
Tecnologia do DNA Recombinante
DNA recombinante é feito pela ligação ou recombinação do
material genético de duas origens diferentes
Na natureza o material genético é constantemente recombinado:
Durante a fertilização
Crossing-over
Conjugação entre
bactérias
Os primeiros engenheiros genéticos do mundo (humanos)
Stanley N. Cohen
Stanford University
Pioneiro no
estudo com os
plasmídeos
Nov, 1972
Congresso em
Honolulu - Hawaii
Altas horas da noite...
Herbert Boyer
University of California em
San Francisco (UCSF)
Especialista em
enzimas de
restrição
Inovação:
Tecnologia
Cohen-Boyer
http://www.dls.ym.edu.tw/lesson/bacgen.files/10-20.gif


1970s
Experimentos pata a seleção, recombinação e transformação de novos
genes em bactérias





Técnicas até hoje usadas em laboratórios de biologia molecular
Uma das mais importantes descobertas na pesquisa biomédica
1978 – “Genentech” primeira empresa de biotecnologia do mundo
Pioneiros na passagem da mentalidade puramente acadêmica para uma
mentalidade comercial em biologia – o método foi patenteado e logo em
seguida os OGMs
Em 1980 ficaram multi-milionários
Insulina: primeira droga resultante da
tecnologia do DNA recombinante
O controle do diabetes requer injeções regulares dessa
proteína, que o corpo não produz (diabetes tipo I) ou produz em
quantidade insuficiente (Tipo II)
 Diabetes tipo I- Letal até 1921
 Os seres humanos podem usar a insulina de animais
domesticados, de porcos e vacas, que difere ligeiramente da
insulina humana  podem provocar efeitos adversos nos
pacientes e risco de alergias a estas proteínas
 Insulina  mina de ouro biotecnólogica
 1982: a insulina entra no mercado pela Eli Lilly sob licença da
Genentech.

Insulina: hormônio que regula os níveis de glicose no sangue por afetar a captação
celular de glicose. O diabetes é resultante de uma produção inadequada de insulina
Estudos mostram que 7,6 milhões de brasileiros têm diabetes. Destes, cerca de 900 mil dependem
exclusivamente do Sistema Único de Saúde para a obtenção de insulina. Dados do governo apontam ainda o alto
índice de mortes causadas pela doença: cerca de 50 mil todos os anos. A doença mata quatro vezes mais do que
a aids e supera o número de vítimas do trânsito no país.
Produção em larga escala de insulina recombinante
Fonte:http://www.biomm.com/pt/
Cientistas argentinos criaram 4 vacas clonadas e
modificadas geneticamente capazes de produzir
insulina humana em seu leite,um passo que pode
cortar o custo do tratamento do diabetes
As vacas chamadas Patagonia 1,2,3 e 4 irão começar
a produzir o hormônio humano quando atingirem a
idade adulta
Custo reduzido
O leite extraído da vaca é refinado para a purificação
da insulina
Proteínas recombinantes já no mercado mundial:
Hormônio do crescimento humano (hGH)

Em 1959 os médicos começaram a tratar casos de nanismo com HGH, que na época só poderia
ser obtido do cérebro de cadáveres
O tratamento funcionava bem , embora mais tarde se verificou que havia o risco de se contrair a
doença de Creutzfeldt-Jakob/ 1985 a FDA proibiu o uso de hGH de cadáveres
Outras aplicações terapêuticas desse produto (envelhecimento, osteoporose, recuperação de
fraturas, perda de massa muscular na Aids) estão sendo pesquisadas. Todo o hGH utilizado no
Brasil é importado e existe carência no mercado.
Doença de Creutzfeldt-Jakob: doença neurodegenerativa
Galinha transgênica gera proteína contra o
câncer
Pesquisadores britânicos anunciaram a criação
de uma linhagem de galinhas geneticamente
modificadas que podem produzir ovos com
drogas de combate ao câncer.
Trabalhando com um grupo de 500 galinhas
transgênicas, os cientistas obtiveram de todos
os ovos o anticorpo miR24, que tem potencial
para tratar melanoma maligno e artrite, e
interferon humano beta-1a, proteína do sistema
imunológico que ataca tumores e vírus e é
matéria-prima de uma droga antiviral que se
assemelha bastante com os modernos
tratamentos de esclerose múltipla (Sang et al.,
2007)
 Anticoagulantes
vacinas (hepatite B)
 Anticorpos monoclonais
 Transplantes (medicamentos recombinantes evitam a rejeição)
 ainda em estudo: medicamentos recombinantes para esclerose múltipla,
artrite reumatoide, etc...

As 10 drogas biológicas campeãs de vendas
Mercado que
movimenta bilhões
de dólares e
envolve patentes
Agricultura transgênica
Agrobacterium tumefaciens – bactéria do solo
Galha-de-coroa
forma um caroço disforme , um
tumor ou galha no caule das
plantas
Modo de infecção Agrobacterium tumefaciens
A bactéria envia para a
célula vegetal um
“pacote” do seu
material genético que
é integrado ao DNA da
célula hospedeira
Métodos de alteração
Agrobacterium (1983)
Agrobacterium tumefaciens
DNA contendo o
gene de interesse
gênica
baseados
em
Biobalística
O gene desejado é afixado em
minúsculos grânulos de ouro
ou
tungstênio,
que
são
literalmente disparados contra
a célula como balas de revólver
O método carece da sutileza de
Agrobacterium, mas nem por
isso deixa de ralizar o serviço!
Plantas transgênicas de Primeira Geração ( 1994):
Tolerância a herbicidas, Resistência a pragas, resistência a vírus,
tolerância a doenças, retardo no amadurecimento....
Controle Químico
Durante a após a II Guerra Mundial (1939–45),
DDT se tornou extremamente popular onde o
pico de produção alcançou 175 milhões de
kilogramas globalmente em 1970. Entre 1950 e
1970, 22,204 toneladas de DDT foi usada
anualmente na União Soviética. Em 1959, os
EUA aplicaram 36 milhões de kilogramas no
ambiente
Controle Biológico
http://www.futura-sciences.com/fr/comprendre/dossiers/doc/t/zoologie-1/d.
Modo de ação
Plantas Bt
Graf
J mBio 2011; doi:10.1128/mBio.00161-11
Frutos com retardo no tempo de amadurecimento


Primeiro alimento transgênico a ser comercializado nos
EUA – Tomate Flavr Savr( ou "flavor saver“) em1994
pela empresa Calgene da California – durou apenas 3
anos no mercado
Modificados para retardar o amadurecimento pela
tecnologia antisense
Transgênico
Não- transgênico
O tomate foi contruído para ser mais resistente ao amdurecimento adicionando um
gene antisense que interfere na produção da enzima poligalacturonase.
 A enzima degrada normalmente pectina na parede celular, tornando o fruto mais
sucetível a danos e ataque por fungos
 Vantagem: levar os frutos ainda maduros ao mercado, ao invés de colhe-los ainda
verdes
 Desvantagem: alta produtividade -baixou o custo para o produto e pouco saboroso – a
linhagem de tomate escolhida pela empresa era insossae insípida…não tinha muito
sabor…

Plantas transgênicas de Segunda Geração ( 1995):
Alimentos enriquecidos, ricos em aminoácidos...
Deficiência de vitamina A afeta mais de 200 milhões de pessoas
Cerca de 500.000 crianças cegas
2 milhões de crianças com menos de 5 anos morrem
Iniciativa feita pela Fundação Rockefelller (não-lucrativa)
Golden rice – arroz dourado
Arroz, produz um precursor da vitamina A, o
betacaroteno
Plantas transgênicas de Terceira Geração ( 1998):
Não tradicional (Vacinas, anticorpos, proteínas farmacêuticas,
Fitorremediação, fitosensores....)
Plantas transgênicas de Última Geração:Biocombustíveis
Cianobactérias
engenheiradas, convertem
a energia solar e o CO2 a
biocombustíveis
Fotobiorreatores com
microalgas
•
•
•
•
As algas são cultivadas para a produção ocorrer por um baixo custo, alto rendimento energético, com
matéria-prima totalmente renovável.
Prevê-se que as algas têm o potencial de produzir mais energia por hectare do que as culturas
convencionais.
As algas também podem ser cultivadas utilizando terras e água impróprias para a produção de alimentos,
reduzindo assim a pressão sobre as fontes de água já esgotadas.
Um benefício adicional de biocombustíveis baseados em cultivo de algas é que o combustível pode ser
convertido a uma ampla gama de combustíveis como diesel, gasolina e querosene de aviação.
Cresimento
em lagoas ou piscinas abertas
Problemas:
Contaminação
Difícil
manter a temperatura controlada
Requer trabalhadores para o surpimento de dióxido de
carbono
Pacific
Northwest National Laboratory
CYANOTECH
CORPORATION
vacinas comestíveis:
• as plantas poderiam crescer no local
onde fossem necessárias, sem muitos
custos
• não necessitam ser refrigeradas, pois o
alimento
protege
as
proteínas
da
degradação.
E,
dentro
das
células
vegetais,
as
vacinas
encontram-se
protegidas do suco gástrico, sendo
liberadas gradativamente já no intestino
delgado.
1995 – Arntzen,do Texas A&M University, fez
plantas de tabaco que produziam o
antígeno para o vírus da hepatite B; testou
em ratos e estes se tornaram imune à doença.
William H. R. Langridge da Loma Linda
University obteve tomates e batatas com
vacinas para as três principais causas da
diarréia. Alimentando animais com estes
alimentos conseguiram respostas positivas de
imunidade mucosal e sistêmica, e não
contraíram a doença quando expostas aos
agentes patológicos reais
Banana vacina contra
diarréia
Plantas transgênicas já aprovadas no Brasil
APROVAÇÃO DE ORGANISMOS GENETICAMENTE MODIFICADOS NO BRASIL
Basicamente há dois tipos de alimentos transgênicos: os tolerantes a herbicidas e os
resistentes a insetos
Há dois tipos de herbicida: o glifosato, análogo à glicina, e o glufosinato, análogo à
homoalanina. O primeiro ficou famoso porque foi introduzido pela Monsanto (tecnologia
RR de round up ready) e o segundo pertence à Bayer (tecnologia LL, Liberty Link). No
primeiro transgênico introduz-se um gene que faz uma enzima que resiste ao herbicida
RR: todas as outras plantas morrem, exceto o transgênico. O glifosato inibe a enzima
que está na via do shikimato, precursor dos aminoácidos aromáticos, que não existe
nos vertebrados.

Glifosato é um herbicida sistêmico de amplo espectro usado para matar sementes e
ervas daninhas que competem com a cultura comercial.
 Foi descoberto pelo químico da Monsanto John E. Franz em 1970.
 Foi ao mercado com o nome "Roundup", e a última patente expirou em 2000

Essa
molécula era uma
glicina com a adição de um
fosfato, e por isso foi
chamada de glifosato (uma
contração de glicina +
fosfato)
Análogo a glicina: o glifosato é capaz de inibir uma
importante enzima presente em plantas. A enzima
inibida pelo glifosato (5-enolpiruvoil-shikimato-3-fosfato
sintetase – EPSPS), só está presente em plantas e
alguns micro-organismos. Ela é fundamental para a
síntese de alguns aminoácidos como fenilalanina e
tirosina, sem os quais a planta morre.




O glifosato é facilmente degradado por bactérias presentes no solo e por isso é difícil que
consiga contaminar a reservas subterrâneas de água.
Além disso, o fato de que a enzima que ele inibe esteja presente somente em plantas e
alguns poucos micro-organismos faz com que o glifosato seja muito mais tóxico para plantas
do que para animais.
Por muitos anos o Roundup foi usado para conter ervas daninhas. Mas como mata qualquer
planta, sempre existia a possibilidade de, ao aplicar glifosato na plantação, o agricultor
acabasse matando também as plantas que ele queria proteger. As aplicações de glifosato
tinham sempre que ser feitas em pequenas doses, repetidas vezes. Um processo muito caro
principalmente se estivermos falando de grandes latifúndios dedicados a monocultura, onde
os produtos químicos são lançados com a utilização de aviões.
cria as ulturas Roundup Ready, que estavam “prontas para o glifosato”, as tão
polêmicas plantas transgênicas.
A ideia é muito simples: eles descobriram que alguns microrganismos possuem uma forma
EPSPS resistente ao glifosato. A Monsanto isolou esse gene resistente de uma bactéria e o inseriu
em diversas plantas. Essas plantas passaram a ser resistente ao glifosato. Agora o agricultor pode
usar glifosato para conter ervas daninhas sem medo que ele mate sua cultura. Ao invés de várias
pequenas aplicações de herbicida, uma aplicação única é suficiente. No final, a utilização de
sementes transgênicas promete reduzir em 30% a utilização de herbicidas. O agricultor economiza
na quantidade de glifosato que tem que comprar, e também na aplicação desse glifosato.
Monsanto
Polêmica??
Testes de segurança alimentar não mostraram riscos ao consumo humano

Porém... São realizados por períodos curtos(max 90 dias)
Artigo publicado em 2012 e retirado de circulação em 2013
O artigo
investigou se o
consumo contínuo
de uma certa
variedade de milho
geneticamente
modificado era
prejudicial para a
saúde.
 2 anos
 200 animais
 9 variações de
dieta+controle livre
de OGM


Resultados publicados:
Animais alimentados com milho modificado apresentavam, após dois anos, enormes
tumores!!!!Uma descoberta capaz de alterar totalmente a disposição de pessoas e
governos em aceitar as culturas OGM. Alguns erros do desenho experimental:
1) Séralini usou ratos tipo “Sprague-Dawley“. Trata-se de uma estirpe de laboratório
que é conhecida pela sua propensão para o desenvolvimento espontâneo de
tumores (http://www.harlaneurope.com). Trabalhos mencionam taxas 70-80% de
desenvolvimento de tumores nessa população
2) O fato de que estes animais apresentam uma propensão para o desenvolvimento de
tumores espontâneos não foi mencionado por Séralini em seu artigo.
3) Usou 10 animais controle x 90 animais tratados...

Mas as próprias conclusões trazem novos problemas: os resultados mostram que houve menos
mortes entre animais que comeram mais milho geneticamente modificado. Ao mesmo tempo,
animais que se alimentaram com pouco milho geneticamente modificado morreram mais. Isso é
bem estranho e os pesquisadores deveriam ter tomado estas observações como um aviso de que
havia algo de errado com a experiência porque quando uma substância é de fato cancerígena, a
mortalidade aumenta de acordo com a dose.

O gráfico mostra a dieta controle e três outras, com 11, 22 e 33% de milho
transgênico. Em preto,animais que tiveram que ser sacrificados ao longo dos dois anos
de experimento. Nas barras sombreadas, animais que morreram de câncer. Repare que
animais que se alimentaram com a dieta controle e com 11% de milho geneticamente
modificado morreram mais que animais que se alimentaram das dietas com 22 e 33%
de milho transgênico. Muito estranho!!!!
 A retratação do artigo se deu por falhas no desenho dos experimentos. Devido a
essas falhas simplesmente não era possível chegar as conclusões que os autores
chegaram.

Feijão carioquinha
Porquinhos light – contendo ômega-3
Modificação no DNA faz com que a carne
desses suínos produza ômega-3, o ácido
graxo que faz bem ao coração e previne o
câncer (2004)
Salmão transgênico
A empresa americana de biotecnologia Aqua Bounty criou um salmão
geneticamente modificado que cresce 50 vezes mais do que o comum.
O resultado foi obtido com a introdução em seu DNA de um gene de
outro peixe que atua como promotor de crescimento
"Já fizemos de tudo para comprovar
que nosso peixe não difere em nada
dos outros e não oferece nenhum risco
para a saúde. Mesmo assim, a
aprovação da FDA não sai", disse a
VEJA Joseph McGonigle, vicepresidente da Aqua Bounty.
Gatos hipoalergênicos
Uma companhia da Califórnia
criou gatos geneticamente
manipulados para impedir que
segreguem uma proteína
através de sua pele e
glândulas salivares, a qual
causa a alergia entre os
humanos. Este elemento se
mantém no ar durante meses e
algumas pessoas, com
alergias muito severas, não
podem nem se relacionar com
gente que tem gatos ou entrar
em uma casa onde haja um
(2006)
Custo do gatinho: 3500 dólares nos USA/
10000 Japão (não me pergunte por quê)
Produtos com Componentes
Transgênicos
Em
torno de 2 bilhões de pessoas ingerem, direta ou
indiretamente, alimentos com componentes transgênicos
Impactos Causados pelo Uso de Transgênicos
 Situação no Mundo
Fonte: http://discovermagazine.com/2013/april/16-seeds-of-conflict
Fonte: http://cjshealthyliving.com/
Fonte:ISAAA
Desafios em relação ao tema
Dúvidas científicas:
Ameaça à saúde? Ameaça ao meio ambiente?


Temas Econômicos e políticos relativos às práticas agressivas
de empresas multinacionais e aos efeitos da globalização

Rotulagem dos transgênicos:
O rótulo da embalagem deve informar que o produto é um alimento transgênico, contém
ou foi fabricado a partir de ingrediente transgênico.
LEI FEDERAL 8.078/90
O consumidor tem direito de saber qual matéria-prima, corante ou conservante foi
utilizado em determinado produto para que, assim, lhe seja garantido o direito de
escolha para os alimentos em geral.
LEI FEDERAL 11.105/05
“Os alimentos e ingredientes alimentares destinados ao consumo humano ou animal
que contenham ou sejam produzidos a partir de OGM ou derivados deverão conter
informação nesse sentido em seus rótulos
PORTARIA 2.658/03
O Ministério da Justiça publicou a portaria definindo que no rótulo dos produtos
elaborados com ingrediente transgênico deve constar um símbolo, um triângulo com a
letra T.
Desafio da década
Desenvolvimento métodos (com maior
especificidade e
precisão), validação de métodos (métodos de detecção e ensaios
de toxicidade)
 Padronização destes métodos (internacional)
 Produção de Materiais de Referência

Para cada alimento
transgênico
deve ser desenvolvida uma
metodologia específica
Faltam métodos de detecção
para a maioria dos OGMs !!!!
Como regulamentar se não
conseguimos detectar???

Tecnologia do chip de DNA
Monitora a expressão de milhares de genes simultaneamente
Novas tecnologias estão sendo testadas....
Muito obrigada pela atenção
[email protected]