O que é biotecnologia ?
A “palavra biotecnologia” foi usada inicialmente em 1919 pelo engenheiro húngaro Karl Ereky. Em 1992, foi estabelecida a definição padrão no marco da Convenção sobre Diversidade Biológica: “qualquer aplicação tecnológica que usa sistemas biológicos, organismos vivos ou seus derivados, para criar ou modificar produtos e processos para usos específicos”. Esta definição foi mais tarde ratificada por 168 países e aceita pela FAO e OMS.
Mas, num sentido amplo, a humanidade utiliza a biotecnologia desde a antigüidade. Desde cerca de 1800 a.C., o homem utiliza as fermentações de leveduras para a fabricação de vinho, pão, queijo, etc. Com o passar do anos, as técnicas de manipulação dos seres vivos se ampliaram, promovendo um desenvolvimento significativo nas mais variadas áreas, como agricultura, medicina, indústria farmacêutica e química etc.
A utilização da biotecnologia tem possibilitado o surgimento de produtos como vacinas, anticorpos, enzimas e hormônios. Na prática, a biotecnologia é uma ciência multidisciplinar que integra diversas áreas do conhecimento como a genética, a microbiologia, a bioquímica, a engenharia química, a engenharia genética, dentre outras. Graças ao advento da engenharia genética, na década de 70, esta ciência impulsionou grandes conquistas, culminando em descobertas magníficas nos mais diversos setores da vida humana.
Um pouco mais sobre medicamentos biológicos
Agora que você já sabe o que é a biotecnologia, vamos entender o que é então um medicamento biológico!
Os medicamentos biológicos ou biofármacos são substâncias terapêuticas semelhantes às proteínas humanas ou que interagem com estas. Sua estrutura molecular é extremamente complexa.Além disto o componente ativo é heterogêneo. Estas moléculas são difíceis de caracterizar e de replicar.
Os biofármacos são elaborados utilizando matéria-prima procedente de duas origens:
- componente ativo de origem biológica: extraído de microorganismos, órgãos, tecidos de origem vegetal ou animal, células ou fluídos de origem humana ou animal.
- componente ativo de origem biotecnológica: em geral são proteínas obtidas a partir de células modificadas geneticamente para produzi-las.
A complexidade molecular é uma das diferenças entre os medicamentos biológicos e os químicos convencionais. As moléculas de um biofármaco são muito mais pesadas, têm uma estrutura espacial mais complexa e são mais diversas que as moléculas pequenas que compõem os medicamentos convencionais. Uma molécula de um biológico é uma proteína formada por uma cadeia de centenas de aminoácidos com uma estrutura tridimensional que afetará sua atividade.
Enquanto um medicamento químico é testado de 40 a 50 vezes durante a produção, um produto biológico é testado 250 vezes ou mais durante o processo de manufatura para garantir a sua eficácia.
O primeiro passo para desenvolver um medicamento biológico consiste em modificar geneticamente uma célula ou microorganismo para introduzir uma seqüência de código genético que produza a proteína escolhida. A célula – ou microorganismo- é conservada e réplicas destas serão cultivadas durante o processo de manufatura.
A biotecnologia permitiu que a produção destes medicamentos seja segura, eficaz e não traga conseqüências negativas ao meio ambiente. A biotecnologia permite que organismos vivos como micróbios e célula animais que contêm informação genética específica sejam utilizados na produção de derivados ou compostos naturais, como medicamentos baseados em proteínas.
O descobrimento das tecnologias recombinantes de DNA e anticorpos monoclonais nos anos 70 marcaram o nascimento da indústria de biotecnologia. Os usos e aplicações da biotecnologia são variados e vão além da saúde humana e animal, o que inclui a setores como proteção ambiental e agricultura. Mas o setor da saúde continua sendo o que mais cresce e o maior. O primeiro medicamento produzido pela engenharia genética foi a insulina recombinante humana, em 1982.
Atualmente, estima-se que 1/5 do total de remédios lançados a cada ano são derivados de processos biotecnológicos.
LINHA DO TEMPO DA BIOTECNOLOGIA
- 4000-2000 a.C
- Pela primeira vez a “biotecnologia” é usada no Egito para produção de cerveja e pão usando a técnica de fermentação, por meio da levedura. - 1322
-Cavalos de uma raça superior são inseminados artificialmente por um líder árabe. - 1761
- Plantas de espécies diferentes são cruzadas pelo naturalista alemão Joseph Gottlieb Koelreuter. - 1859
- o ilustre cientista britânico, Charles Darwin, publica a “Teoria da Evolução das Espécies pela Seleção Natural”. O conceito de selecionar e destruir a prole mais fraca tem grande influência entre os criadores de animais nos anos 1800, apesar da genética não ser ainda uma ciência reconhecidamente. - 1865
- Surge a Genética, tendo o cientista austríaco Gregor Mendel, como o pai desta ciência. Através de suas experiências com ervilhas, descobriu que as características são hereditárias, passadas de pai para filho, assim como descobriu também os padrões da hereditariedade. - 1870
- Os criadores de plantas começam a utilizar a teoria de Darwin para cruzar espécies diferentes de algodão e assim conseguem desenvolver uma variedade superior da planta. - 1876
- Louis Pasteur provou que a causa das fermentações era a ação de seres minúsculos, os microrganismos, caindo por terra a teoria, até então vigente, que a fermentação era um processo puramente químico. - 1879
- O cientista Alexander Fleming descobre a dromatina, uma estrutura parecida com uma varinha dentro do núcleo das células, que mais tarde foi chamada de “cromossomo”. - 1897
- Eduard Buchner demonstrou ser possível a conversão de açúcar em álcool, utilizando células de levedura maceradas, ou seja, na ausência de organismos vivos. - 1900
- A mosca-da-fruta, a drosofila melanogaster é usada nos primeiros estudos de genes. - 1906
- Surge o termo “genética. - 1919
- a palavra biotecnologia é usada inicialmente pelo engenheiro húngaro Karl Ereky. - 1941
- o termo engenharia genética é usado pela primeira vez. - 1942
- a penicilina começa a ser produzida como fármaco e utilizada em seres humanos como um antibiótico. - 1944
- É descoberto que o DNA é a estrutura responsável pela trasmissão das informações genéticas. - 1953
-Os cientistas James Watson e Francis Crick descrevem pela primeira vez a estrutura do DNA. O artigo deles é publicado na revista “Nature” e marca a era da genética moderna. - 1956
O processo de fermentação é otimizado, Kornberg descobre a enzima DNA polimerase I, que catalisa a síntese de DNA em bactéria, levando a um entendimento de como o DNA é replicado. - 1958
- O DNA é produzido pela primeira vez em um tubo de ensaio. - 1969
- Uma enzima é sintetizada in vitro pela primeira vez. - 1970
- Enzimas de restrição (nucleases específicas) são identificadas, abrindo o caminho para clonagem molecular de genes. - 1972
- É descoberto que a composição do DNA humano é 99% similar a dos chimpanzés e gorilas. - 1975
- os primeiros anticorpos monoclonais são produzidos. - 1982
- FDA aprova a primeira insulina humana produzida por bactérias geneticamente modificada. - 1984
- O vírus HIV é clonado e seu genoma é totalmente seqüenciado. - 1986
- Produzida a primeira vacina recombinante para humanos contra hepatite B. Primeira droga anticâncer produzida por meio da biotecnologia. - 1990
- Lançado projeto Genoma Humano. O primeiro tratamento de terapia gênica é realizado em uma criança de 4 anos que sofria de uma desordem no sistema imunológico, nos Estados Unidos. - 1994
- O primeiro gene de câncer na mama é descoberto. - 1995
- A terapia gênica entra na guerra contra o câncer;
- O primeiro seqüenciamento de um genoma de um organismo vivo diferente de vírus é completado para a bactéria Hemophilus influenzae. - 1996
- Cientistas escoceses clonam cópias idênticas de cordeirinhos a partir de embriões de carneiros. - 1997
- Nasce a ovelha Dolly, primeiro animal clonado de uma célula adulta. - 1998
- Descobertas as células-tronco embrionárias humanas. Sequenciado o primeiro genoma completo de um animal: o verme C.elegans. - 2003
- A ovelha Dolly é submetida à eutanásia após desenvolver um câncer de pulmão.
- A China aprova a primeira regulamentação de um produto para terapia gênica. - 2004
- Primeiro animal de estimação clonado: um gato. Sequenciado o genoma do rato de laboratório. - 2005
- FDA aprova primeira droga para uma raça específica: um remédio para problema cardíaco exclusivo para negros. É publicado o genoma do cachorro.
