Desempenhando um papel fundamental no nosso cotidiano, a biotecnologia é amplamente utilizada em diferentes segmentos, da medicina à agricultura, das indústrias ao meio ambiente, contribuindo para melhorar a qualidade de vida. Mas apesar de tamanha importância, muitas vezes ela passa despercebida.
As inovações proporcionadas por este ramo da ciência foram essenciais, por exemplo, para combater a covid-19 e muitas outras doenças que colocaram a humanidade em perigo. No entanto, os avanços na área também têm sido objeto de debate, em meio a preocupações quanto às questões éticas do seu uso, em determinados casos.
Que tal conhecer melhor os processos em que a biotecnologia está envolvida e exemplos da sua utilização que fazem parte do nosso dia a dia?
O que é biotecnologia?
A biotecnologia é uma área da ciência dedicada à utilização de organismos vivos ou suas partes para o desenvolvimento de produtos ou processos inovadores que têm aplicações nas mais variadas áreas. Para tanto, ela pode combinar conhecimentos em biologia, química, engenharia e muitos outros segmentos.
Embora o termo seja relativamente recente, tendo começado a ganhar destaque no início do século 20, ela existe desde a antiguidade. Antes de 1900, período em que ficou conhecida como “biotecnologia clássica”, processos naturais que possibilitavam a produção de pães, queijos, vinhos e iogurte deram o pontapé inicial na técnica.
Ainda no período clássico, quando as pessoas usavam micro-organismos para produzir alimentos mesmo sem saber, já acontecia o melhoramento genético de maneira superficial. Nessa fase também foi desenvolvida a primeira vacina, contra a varíola, a partir da manipulação de organismos vivos.
Depois de 1900, ela começou a ser conhecida como “biotecnologia moderna”, impulsionada pela descoberta da estrutura do DNA e dos avanços promovidos pela engenharia genética. O termo foi usado pela primeira vez em 1919 pelo engenheiro húngaro Karl Ereky.
Depois disso, as pesquisas seguiram evoluindo, fazendo com que a técnica chegasse a diversos segmentos. Para facilitar a identificação de cada aplicação, atualmente são usadas cores para designar as categorias atendidas:
- Biotecnologia vermelha: medicina;
- Biotecnologia branca: processos industriais;
- Biotecnologia azul: biomas do fundo do mar;
- Biotecnologia verde: agricultura;
- Biotecnologia amarela: alimentação e nutrição;
- Biotecnologia cinza: áreas ambientais;
- Biotecnologia dourada: bioinformática e nanotecnologia;
- Biotecnologia marrom: ambientes desérticos e semiáridos;
- Biotecnologia preta: armas biológicas e bioterrorismo;
- Biotecnologia laranja: trata das estratégias educacionais para a disseminação de conhecimentos em biotecnologia;
- Biotecnologia roxa: discussões éticas, morais e de regulamentação.
Exemplos de biotecnologia no cotidiano
Na dúvida sobre como a biotecnologia é aplicada à nossa vida? A seguir, apresentamos cinco exemplos práticos de como essa ciência multidisciplinar está presente no dia a dia.
1. Vacinas e medicamentos biotecnológicos
Uma das aplicações mais conhecidas da biotecnologia certamente é a produção de biofármacos, medicamentos desenvolvidos a partir de células e micro-organismos geneticamente modificados, entre outras fontes biológicas. Nessa categoria estão os anticorpos monoclonais, a insulina e os hormônios de crescimento, além de outros.
As vacinas também estão relacionadas à biotecnologia e têm sido melhoradas por meio de métodos como o DNA recombinante, contribuindo para a prevenção de inúmeras doenças. Na pandemia, a técnica foi usada para o desenvolvimento da vacina da Pfizer e outros imunizantes.
2. Melhoramento genético de animais e plantas
Com os aperfeiçoamentos recentes, o melhoramento genético começou a ser realizado diretamente no genoma de animais, plantas e bactérias. Isso permitiu o desenvolvimento de organismos geneticamente modificados, que são criados para finalidades específicas.
No caso dos animais, a tecnologia pode ser usada para o cruzamento de espécies com características específicas para aplicações agrícolas, como maior resistência a doenças, produção de carne e leite de melhor qualidade. Alguns animais transgênicos também contribuem para a produção de proteínas terapêuticas.
Em relação às plantas, uma das aplicações é a criação de culturas que se tornam naturalmente resistentes às pragas, evitando o uso de pesticidas, e/ou adaptadas a condições climáticas adversas. É possível, ainda, desenvolver espécies com maior valor nutricional e melhor potencial de rendimento.
3. Reprodução humana assistida
Usada pela primeira vez na década de 1970, a fertilização in vitro é outro exemplo prático da biotecnologia no cotidiano A técnica consiste em realizar a fecundação do óvulo pelo espermatozoide em laboratório, cultivá-lo e então transferi-lo para o útero, dando início à gestação.
Ainda na área reprodutiva, vale destacar a inseminação artificial. O processo envolve a introdução de espermatozoides previamente preparados em laboratório no útero, com o objetivo de facilitar a fecundação, auxiliando casais que tenham dificuldades de concepção.
Também há outras ferramentas biotecnológicas que manipulam e utilizam organismos para fins reprodutivos como a criopreservação, que congela óvulos, espermatozoides e embriões para uso futuro, e a Injeção Intracitoplasmática de Espermatozoides, uma variação da fertilização in vitro.
4. Processos industriais
Uma enorme quantidade de produtos que utilizamos rotineiramente são fruto de processos biotecnológicos envolvendo a aplicação de enzimas, micro-organismos e matéria-prima renovável. É daí que surgem os biocombustíveis, uma alternativa mais sustentável aos combustíveis fósseis e capaz de reduzir o impacto de carbono.
Produtos químicos, têxteis, polímeros biodegradáveis, papel e energia são outros que também fazem parte da biotecnologia industrial. Ela contempla, ainda, a produção de alimentos transgênicos e bebidas, está presente na mineração e no tratamento de resíduos, tornando todos esses processos industriais mais eficientes em termos de recursos e energia.
5. Ciência forense
Outro campo em que a biotecnologia desempenha um papel fundamental é o da ciência forense. Análise de DNA, Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) e Polimorfismo de Comprimento de Fragmentos de Restrição (RFLP) são algumas das técnicas utilizadas pelos peritos.
Por meio dessas ferramentas é possível analisar evidências biológicas como sangue, cabelo e saliva em cenas de crimes, identificando indivíduos suspeitos e também vítimas. Assim, investigadores contam com a biotecnologia para resolver diversos tipos de casos criminais.
Ela contribui, ainda, para outras investigações, como na determinação de relações familiares e em análises de espécies ameaçadas. Fraudes envolvendo alimentos e as demais questões legais que incluem material biológico também são situações em que a biotecnologia pode contribuir.
Como a biotecnologia transforma o futuro
Como vimos, a biotecnologia vem impactando significativamente a nossa vida há séculos, a partir de fatos marcantes como os processos de fermentação para a alimentação, o desenvolvimento de vacinas, as plantas transgênicas e a clonagem da ovelha Dolly. E a expectativa é de que isso se aprimore cada vez mais.
Espera-se que a biotecnologia acelere o diagnóstico e o tratamento de doenças com as terapias CRISPR, que corrigem variantes causadoras de doenças no genoma humano utilizando a edição de genes. A cegueira de origem genética e a deficiência grave de carbamoil fosfato sintetase 1 são algumas das condições já tratadas.
Ela também tem papel crucial na sustentabilidade, revolucionando processos de fabricação, ajudando a mitigar os efeitos das mudanças climáticas e a conservar os recursos marinhos. Ela estará presente até na exploração espacial, com a aguardada viagem tripulada a Marte, possibilitando entender os efeitos do ambiente marciano sobre as células humanas.
Ao mesmo tempo, será necessário lidar com questões éticas importantes, já que avanços como a manipulação genética levantam dúvidas sobre os potenciais efeitos colaterais. Implicações quanto a impactos dos organismos transgênicos no meio ambiente e o bioterrorismo também precisam ser levadas em conta.
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