Sobre Clones e Transgênicos
(controvérsias – fatos – mitos e medos)
Milton Menegotto
Porto Alegre, 2004
A
APRESENTAÇÃO
Esse material objetiva cooperar para esclarecer a
grande polêmica que vem sendo expressa na mídia
quanto a finalidade dos produtos geneticamente
modificados.
Essas notas foram discutidas em palestras no ensino
médio e superior do interesse da área biomédica.
Nas pesquisas sobre a genética atual e sua
repercussão nas várias atividades humanas deve-se
evitar “palpites” ou “especulações”, que não raro
atropelam pesquisas científicas qualificadas.
PARA REFLEXÃO
A verdade de hoje poderá vir ser a
meia verdade amanhã.
A velocidade com com que avança
a ciência não raramente atropela
padrões culturais vigentes.
Os avanços exponenciais da genética, já
fazem e farão melhorar a qualidade de
vida da humanidade.
As técnicas, tais como as da transgenia, as
da clonagem terapêutica, as que
envolvem células-tronco e outras
desenvolvidas pela biologia molecular,
repercutirão no padrão de vida humano
envolvendo a longevidade humana, a
minimização da fome e a cura de doenças
genéticas.
Obs.: É verdade que esses avanços
causarão polêmicas (a humanidade
sempre temeu o “novo”) e, não
raramente, idéias equivocadas tentarão
atropelar pesquisas científicas
qualificadas, emitindo opiniões
simplesmente “por ouvir dizer”
Alguns Pré-Requisitos
A transcrição que faz
do DNA é feita de
uma das hélices,
NÃO DAS DUAS!
Via RNAm
...começa a síntese protéica.
É daqui que tudo começa
Nosso alfabeto nos permite constituir
PALAVRAS, com elas formamos FRASES e,
assim nos comunicamos. É o nosso “CÓDIGO”.
Que nada nos valerá, por não ser entendido por
chineses, suecos, alemães...
Enquanto isso apenas as quatro letras do DNA
A, G, C e T
Será entendido por todos os SERES VIVOS.
É O CÓDIGO GENÉTICO.
O DNA contém as “4 letras”
do código genético:
A - adenina
G - guanina
As seqüências destas é
que constituem os
GENES.
GENES
C - citosina
T - timina
Obs: Os genes não fazem proteínas apenas contém a informação
para fazê-las.
Os genes + as proteínas ligados, são os cromossomos!
Que bom seria se a humanidade tivesse um
único alfabeto de apenas 4 letras (tal como o
DNA) que formaríamos as frases que seriam
entendidas por todos os idiomas hoje
existentes
O DNA de uma única célula humana
mede quase 2 metros de comprimento.
13
No corpo humano existem 10 células
13
Assim temos 2 x 10 metros de DNA
Ou seja: 50 mil vezes a distância
entre a Terra e a Lua.
Somente 2 a 3% do DNA
codifica proteínas
Os 98% restantes
é denominada de DNA “ lixo” ou
“sucata”. De função quase
desconhecida!
Região do gene que determina a seqüência de
aminoácidos de uma proteína são os EXONS
EXONS constitui a porção codificante do
DNA
Os INTRONS são regiões não codificantes do DNA,
eles não são transcritos em RNA pois são removidos
antes da síntese da proteína.
O GENE
é uma seqüências específica de bases (“letras”)
que comandam a SÍNTESE DE PROTEÍNAS.
por sua vez, as proteínas determinam as
características morfológicas e fisiológicas
do organismo.
... que podem ser: hormônios,
enzimas digestivas,
pigmentos
etc.
SÍNTESE DE PROTEÍNAS
Expressividade dos genes
em distintos indivíduos.
Os genes se
expressam com
“intensidades”
distintas nos
indivíduos,
mesmo de
mesma espécie.
Uma mutação de um certo gene, pode
alterar uma característica individual.
Kathleen, que tem
albinismo, mora em
Kentucky, nos Estados
Unidos. Ela participa do
grupo de escoteiros e do
coral da escola, faz ballet,
jazz e sapateado, e
representa sua escola em
competições estaduais de
interpretação de textos e
apresentações teatrais.
Kathleen pretende seguir
carreira artística. (foto de
Rick Guidotti)
Genoma é o conjunto de genes de uma espécie
ou de indivíduo
o nosso genoma, por exemplo:
- é formado por 3 bilhões de “letras”
que constituem nosso código genético;
- tem 40 mil genes.
Não existem dois genomas iguais,
exceto, dos gêmeos univitelinos.
A resposta a alimentos, fármacos e ao
ambiente será sempre em nível individual,
porque somos inéditos
Pergunta:
Será que o ineditismo mencionado, não poderia
ser extrapolado em nível de etnias??
Ex.: Na deficiência G6PD(gene recessivo lig. ao X –
“FAVISMO”) pessoas portadoras desse gene
sofrem HEMÓLISE quando ingerem feijão fava,
não toleram fármacos, anti-maláricos, AAS,
cloranfenicol e a presença de naftalina até nas
roupas. Essa deficiência é mais freqüente nas
populações mediterrânea e negros.
A CATALASIA
Pessoas (principalmente entre japoneses) que
herdam o gene da deficiência da enzima
catalase, não conseguem degradar o H2O2
produzidos pelas bactérias da boca. Assim o
H2O2 se acumula e acaba oxidando a
HEMOGLOBINA. Ocorre a ausência de O2 nos
tecidos, necrose, gengivite gangrenosa...
Não seriam casos de extensão do “ineditismo”
genético?
PROTEOMA
O próximo passo das pesquisas
biomoleculares, será o estudo do
PROTEOMA, que é o conjunto de
PROTEÍNAS produzidas pelo genoma!
Importante considerar:
- Que o número total de PROTEÍNAS do
organismo (PROTEOMA) é maior que o
número total dos GENES presentes no
GENOMA.
- Por quê?
Um mesmo GENE pode produzir mais de
um tipo de proteína.
Assim como decifrar o código genético foi
decisivo para o Diagnóstico e o
Prognóstico das doenças genéticas,
conhecer a função que cada proteína
realiza no organismo, será o passo da
medicina no TRATAMENTO dessas
doenças
CÉLULAS-TRONCO
CÉLULAS - TRONCO
As células tronco são células com
uma característica especial: a
capacidade de se modificar em outras
células com diferentes funções. A partir
delas, é possível produzir células
musculares, ósseas, renais e até,
pasmem, neurônios.
ONDE AS CÉLULAS – TRONCO
SÃO ENCONTRADAS?
Em jovens embriões ainda com
poucas células
Em cordões umbilicais
Em medula óssea
Células embrionárias
Células embrionárias com número variável de células embrionárias
As células embrionárias são capazes de se reproduzir sem se diferenciarem
cerca 300 vezes, enquanto as do cordão umbilical, não mais de 20 a 30 vezes.
A produção de tecidos a partir delas em cultura para substituir órgãos lesados...
BLASTOCISTO
BLASTOCISTO (Jovem embrião)
de estrutura esférica oca com cerca
de 130 células.
Obs: o trofoblasto, não formarão o
corpo do embrião propriamente
dito, apenas seus anexos...
placenta...
ÚTERO por ocasião da
nidação do embrião.
POSSIBILIDADE DE SALVAR VIDAS VIA CÉLULAS-TRONCO
Células-tronco do sangue de cordões umbilicais
podem salvar vítimas de doenças como
leucemia, linfomas e aplasias da medula.
Para estes casos também são utilizadas célulastronco da medula óssea.
O Brasil precisaria de cerca de 8 mil transplantes
anualmente de medula óssea, mas por falta de
doadores ocorre apenas 900 transplantes.
Salvo pelas células-tronco!
Médico carioca Dias Peon,
após grande infarto teve
retirada de sua medula
óssea, células-tronco que
foram injetadas
diretamente na área
infartada.
Hoje, Peon recuperou
totalmente as funções
cardíacas.
Células-tronco salvam coração
Inspetor de Guaíba foi o primeiro submetido à técnica no Estado
A injeção de células-tronco em um coração debilitado deu
vida nova a um gaúcho enfartado e promete revolucionar as
cirurgias cardíacas.
Pela primeira vez no Estado, um paciente de 44 anos
recebeu células capazes de crescer e regenerar o tecido
cardíaco morto durante um infarte.
Na cirurgia realizada em 31 de outubro, o inspetor de
tributos Gerson Menna Barreto, morador de Guaíba, recebeu
30 pequenas injeções no coração. Ele havia passado por dois
enfartes.
Zero Hora - 19 / novembro / 2003
A criação de bancos de células-tronco
BANCOS DE CÉLULAS-TRONCO FACILITARÃO A
OBTENÇÃO DE CÉLULAS COMPATÍVEIS DE FORMA
MAIS EFICIENTE DO QUE DOAÇÕES ALEATÓRIAS.
O sangue do Cordão
Umbilical da menina será
armazenado em um centro
em Campinas(SP).
Obs.: Quando o banco de
sangue gaúcho estiver
concluído, o sangue voltará
ao Estado.
A COMPATIBILIDADE
Banco de Células-Tronco de Centros Privados:
Armazenam Cordões Umbilicais a pedido dos pais
para eventual uso particular, mediante pagamento.
Banco de Células-Tronco de Centros Públicos:
Opera com outra lógica – quando cerca de 6 mil
bolsas de sangue de cordões umbilicais estiverem
armazenadas, a chance de qualquer pessoa achar
um doador compatível será de 80%.
Cientistas brasileiros
repudiaram a carta ao
Senado enviada pela
CNBB (Conferência
Nacional dos Bispos do
Brasil), na última sextafeira, pedindo veto ao uso
de células-tronco de
embriões humanos.
O presidente da
Sociedade Brasileira de
Bioética, Volnei Garrafa,
disse que a interferência
da igreja pode impedir
pesquisas importantes.
O Reino Unido, na primeira semana de
agosto(2004) concedeu licença para CLONAGEM
TERAPÊUTICA usando CÉLULAS TRONCO de
EMBRIÕES com a finalidade de curar doenças
genéticas.
Obs.: A clonagem terapêutica não visa a clonagem
reprodutiva, que seria a clonagem do ser
humano.
Grupos contrários têm se manifestado
contra o uso de CÉLULAS TRONCO
EMBRIONÁRIAS, por entenderem ser um
processo que fere a inviolabilidade da vida
humana.
A ignorância leva ao radicalismo
O vandalismo :
Contra a ciência, a intolerância e a
ignorância já provocou incêndio criminoso
no Laboratório de Biotecnologia da UFRGS
e agora a ameaça fazer o mesmo na
UFSM, no laboratório de seqüenciamento
de DNA responsável por pesquisa
genética.
CLONAGEM
CLONES NÃO TEM GENES EXÓGENOS
COMO NOS TRANGÊNICOS
CLONES DE MAMÍFEROS
z Os
clones raramente são saudáveis e em
geral, vivem pouco.
“O SUL” 17/02/2003
O que se entende por Clonagem Terapêutica?
Através das células-tronco que são introduzidas no paciente
para substituir tecidos e órgãos danificados, tais como
células cardíacas, ósseas, pâncreas e outras que causam
doenças como a de Alzheimer e Parkinsonismo etc.
... É a esperança da medicina num futuro próximo.
As células-tronco existentes nos 30 mil embriões humanos
(brasileiros) estocados após fertilização assistida poderiam
ser “doados” em que pese as limitações legais e problemas
bioéticos.
Cariótipo de um paciente com leucemia
mielóide crônica, mostrando a translocação
de um braço do cromossomo 22 para um
braço do cromossomo 9 (é o cromossomo
Filadélfia), assinalado pela seta. (Fonte:
Mueller e Young, 1998.)
Terapia Gênica
Remoção da medula óssea do paciente
e crescimento celular em cultura.
O gene humano normal.
Transferência do gene normal para
células em cultura.
Irradiação do corpo do paciente
Seleção e multiplicação em cultura das
células transfectadas.
Reintrodução das cels transfectadas
no paciente.
Não confundir TERAPIA GÊNICA (somática) com
Transgenia
Não confundir Terapia Gênica Somática com
Organismos (OGM) Transgênicos
•Terapia gênica, consiste na transferência de
um gene para corrigir uma doença genética;
•O gene funcionará somente durante a vida do
paciente;
•Na transgenia somática, o gene não é
transferido aos descendentes;
•A rigor, não difere de um transplante de
órgãos.
TRANSGENIA
TRANSGÊNICO
É um organismo
que carrega um gene
exógeno, que foi incorporado
de forma estável
em seu GENOMA
A transgenia permite isolar genes específicos
DE UMA ESPÉCIE
E INTRODUZÍ-LOS EM OUTRA!
NÃO HÁ necessidade
de compatibilidade sexual!
um novo organismo:
material genético alterado,
dotado de novas qualidades,
como: - tolerância a herbicidas,
- resistência à pragas,
- melhorias no seu valor
nutricional e farmacêutico
Melhoramento Genético
Tradicional
- cultivo de espécies selecionadas
- hibridização
depende da COMPATIBILIDADE SEXUAL
Tanto entre plantas como entre os animais.
- processo muito lento
Saberias indentificar se estas hortaliças são ou não transgênicas ?
SUPERMERCADO TRANSGÊNICO
A ROTULAGEM, NECESSÁRIA !
Exemplo de sua importância:
O gene da proteína da Castanha do Pará,
transferido para a soja,
poderá causar sérios transtornos
aos consumidores desta soja
transgênica caso sejam alérgicos à
Castanho do Pará
Daí a necessidade da
ROTULAGEM DE ADVERTÊNCIA
TOMATE
Amadurece mais
devagar, o que facilita
sua estocagem. Foi o
primeiro alimento
transgênico a ser
comercializado.
ARROZ
Tem mais proteínas do
que o normal, o que
ajudará a combater a
fome em países
pobres. O arroz é um
dos alimentos mais
consumidos no mundo
inteiro.
SOJA
Tem genes de castanhado-pará, inseridos para
aumentar o valor
nutritivo. Problema: as
pessoas alérgicas à
castanha-do-pará
também sofrem alergia
com a soja transgênica.
MILHO
TRANSGÊNICO
PLANTA
CONTROLE
TRANSGENIA
MODIFICANDO PLANTAS
Resistência a Insetos: o
gene Bt (originário da
bactéria Bacillus
thuringiensis) que codifica a
proteína tóxica, pode ser
transferido para plantas
com finalidade de torna-las
resistentes a determinados
insetos.
(esquerda) Planta do milho geneticamente modificada para
produzir a toxina Bt; (direita) planta mostrando o estrago feito
pela broca do milho.
ZH – 24/05/2004
• A organização da ONU para
Alimentação e a Agricultura (FAO)
publicou um relatório em que
oficialmente essa organização
reconhece que os produtos
transgênicos não têm “qualquer efeito
nocivo para a saúde e o ambiente”
“Ao contrário, a FAO pede que os
procedimentos da transgenia sejam
universalizados
deixando
de
se
restringir apenas aos produtos que
interessam às multinacionais do
agronegócio (soja, milho, algodão).
Pede explicitamente que a pesquisa
contemple também à cultura de
subsistência.”
Notável Experimento em Transgenia 2
:
Universidade da Califórnia, em San Diego
Foram unidos
os genes da LUCIFERASE de
vagalumes com o DNA de
células do tabaco.
o que acontece?
A planta do tabaco brilha !
porque é fornecido ao tabaco a
luciferina
que é o substrato protéico da
luciferase.
A luciferina mais o ATP produz a
Bioluminescência como vista nos
lampejos dos vagalumes.
... Genes
da bioluminescência
“das mães d´águas”
para camundongos
TRANSFERÊNCIA DE GENES
TRANGENIA AJUDANDO OS DIABÉTICOS
O diabetes afeta um em cada 200
indivíduos da raça branca.
Consumo de insulina é um mercado
que representa milhões de dólares.
TRANGENIA AJUDANDO OS DIABÉTICOS
A Insulina procedente do pâncreas
dos bovinos ou suínos apresenta
efeitos colaterais.
A insulina transgênica, consumida
desde 1984, sem estes efeitos
colaterais, procede de GENE HUMANO,
transferido transgenicamente para
bactérias.
Enzimas de Restrição e o “código de barras”
na localização dos genes
As enzimas de restrição cortam a seqüência de bases, em sítios
específicos e que correspondem a certo gene de interesse.
Constituem uma excelente “ferramenta” na transgenia em geral.
Enzimas de Restrição
São proteínas que cortam a molécula de
DNA, num local específico onde se
encontra uma certa seqüência de
nucleotídeos (bases)
As enzimas de restrição são produzidas
pelas bactérias e lhe servem de proteção,
porque cortam e desintegram qualquer
DNA estranho que, injetados por vírus,
penetra na bactéria. (bacteriófagos)
Uma amostra de DNA purificado extraído de
qualquer célula de uma pessoa, após ser
tratada com determinada enzima de
restrição, cortará o DNA em pontos
específicos, resultando em um conjunto de
fragmentos típicos para o DNA daquele
organismo. Estes fragmentos submetidos
a uma técnica(eletroforese)
A mistura de fragmentos do DNA é aplicada
a uma camada de gelatina (gel) e
submetida a um campo elétrico.
Neste processo os fragmentos se movem
em velocidades proporcionais ao seu
tamanho, os menores mais rapidamente
que os maiores.
Desligado o campo elétrico, fragmentos do
mesmo tamanho estacionam juntos, em
determinada posição do gel.
Surge assim um padrão semelhante a um
“código de barras”, que corresponde a
uma “impressão digital” genética única
para cada indivíduo.
“Código de Barras”
Exame para detectar doenças genéticas
Um câncer chamado
Retinoblastoma
Identificado pelo
“código de barras”.
Antes de radicalizar opiniões, convém
sempre considerar pesquisas altamente
qualificadas, produzidas por instituições
sem comprometimentos ideológicos,
econômicos que fazem interfaces com as
ciências biológicas.
AGRADECIMENTO
Agradecemos ao Prof. Me. José Fernando de
Azevedo, supervisor da Agência Experimental de
Publicidade e Propaganda – FAMECOS – PUCRS.
Agradecimento extensivo ao funcionário Rafael
Martins e aos estagiários da Agência, pela acolhida e
competência demonstrada quando necessitávamos
fazer alteração nesse CD, para atualizá-lo com a
mídia.
Milton Menegotto
Biólogo
Bibliografia
O livro “Clones e
Transgênicos /
Controvérsias – Mitos
– Medos” também
serviram de suporte
para a apresentação
desta aula.
Segue bibliografia:
ALGUNS DADOS DO CURRICULUM VITAE
DO AUTOR
Título de Professor Emérito – Resolução do egrégio Conselho
Universitário da PUCRS – 25/11/2002
Resolução do egrégio Conselho Universitário da PUCRS – Outorgada
Medalha Irmão Afonso – 27/11/1981
Diploma de Honra ao Mérito – Decisão do Conselho Departamental do
Biociênicas da PUCRS – 18/09/1996
Bacharel e Licenciado em História Natural PUCRS (1949-1950)
Pós-Graduado em Microbiologia Médica, como bolsista integral do
CAPES.
Exerceu o magistério no curso de Medicina da PUCRS, fazendo parte da
nominata fornecida pelo Conselho Federal de Educação, como titular
da disciplina de Biologia Celular.
ALGUNS DADOS DO CURRICULUM VITAE
DO AUTOR
Diretor do Instituto de Biociências da PUCRS por três mandatos (19821990)
Credenciado pelo Conselho Federal de Educação (MEC) – publicado no
Documenta 252/81, qualificado para lecionar no curso de PósGraduação: Biologia Celular
Membro do 1º Conselho Federal da Biologia (Brasília)
Conselheiro da Fundação Zoobotânica do Rio Grande do Sul
Integrante do Júri Prêmio Moinho Santista São Paulo, no julgamento do
melhor trabalho brasileiro – categoria Biologia - Medicina
Nomeado pelos governos do Rio Grande do Sul, Santa Catarina e
Paraná para representar o RS nos assuntos sobre problemas
transfronteiriços – no CODESUL-MERCOSUL-ECOSUL, 1991-1994
Obras do autor
Aprenda respondendo, 3ª ed. Porto Alegre: Ed. do
Professor Gaúcho, 1970.
Biologia geral, em co-autoria com A.C.P. Azevedo. 10ª
ed. Porto Alegre: Sagra, 1983.
Ecologia, 9ª ed. Porto Alegre: Sagra, 1983. (Esta obra
teve uma edição em espanhol, por solicitação da
Universidade Nacional de Assunção, Paraguai)
Citologia, 10ª edição. Porto Alegre: Sagra, 1984.
Clones e transgênicos : controvérsias, fatos, mitos e
medos. Porto Alegre, WS, 2002