Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Biotecnologia e o futuro do Brasil e do planeta Daniela Paixão Maia Cândido Gabriel dos Santos Gomes Graziela de Menezes Araújo RESUMO A biotecnologia é uma ciência antiga, que vem crescendo com uma série de transformações, tendo êxito em indústrias farmacêuticas, alimentícia e insumos agrícola. Desse modo, Faz parte de diferentes áreas de pesquisa, como a medicina, indústrias, alimentação e meio ambiente. Dessa maneira, foi abordado assuntos publicados no período que percorre ao longo da história, com o surgimento da ciência até a sua evolução nos dias atuais e também no futuro. Além disso, estudos e robóticas que também são utilizados nos avanços tecnológicos, que contribuem para aprimorar as técnicas de biotecnologia, o que leva a um grau mais elevado do conhecimento. Assim, será possível acreditar que a biotech pode ser vista como aliada da implementação pra soluções mundiais: na erradicação da pobreza extrema, das florestas, na economia dos países, fortalecimento do multilateralismo, a difusão de tecnologias para reduzir emissão de gases de efeito estufa e a produção de recursos naturais. Contudo, foi apresentado um panorama minuciosamente sobre a biotecnologia o futuro do Brasil e do planeta, suas classificações, usos e desafios, avanços biotecnológicos ao combate a epidemias, criação de terapias genéticas, dentre outros avanços. Palavras-chave: Biotecnologia; Futuro do planeta; Soluções mundiais; Avanços tecnológicos. 2 Biotechnology and the future of brazil and the planet ABSTRACT Biotechnology is an old science that has been growing with a series of transformations, being successful in pharmaceutical, food and agricultural input industries. It is part of different areas of research, such as medicine, industry, food and the environment. In this way, issues published in the period throughout history were addressed, with the emergence of science until its evolution in the present day and also in the future. In addition, studies and robotics that are also used in technological advances, they contribute to improve biotechnology techniques, which leads to a higher degree of knowledge. Thus, it will be possible to believe that biotechnology can be seen as an ally in the implementation of global solutions: in the eradication of extreme poverty, valuing forests, in the economy of countries, strengthening multilateralism, the diffusion of technologies to reduce the emission of greenhouse gases and the production of natural resources. However, a very detailed panorama was presented about the future of Brazil and the planet's biotechnology, its classifications, uses and challenges, biotechnological advances to fight epidemics, creation of genetic therapies, among other advances. Keywords: Biotechnology; Future of the planet; Worldwide solutions; Technological advancements. 3 1-INTRODUÇÃO A biotecnologia é uma ciência antiga que tem mais de 400 anos, vem crescendo com uma série de transformações, tendo êxito em indústrias farmacêuticas, alimentícia e insumos agrícola. A biotech está na pauta de soluções inovadoras para a humanidade, O homem , por exemplo, usa microrganismos para a fabricação de vinhos, pães e queijos a milênios. Desse modo, com tempo e o desenvolvimento, ela foi incorporando a outras ciências, microbiologia, biologia molecular, genética, engenharia, informática entre outros. Nesse sentido, a biotecnologia é um estudo de processos que envolvem organismos vivos, como fungos, algas, inclusive, o DNA recombinante. Dessa forma, funciona para modificar produtos ou ecossistemas para serem utilizados a favor do mundo. Hoje, ela pode combater a fome, doenças, produzir alimentos de forma mas seguras, limpa e eficiente, reduzir a pegada ecológica dos humanos, poupar energia, reduzir o monóxido de carbono na atmosfera, diminuir o uso de água e também resíduos químicos, criar remédios, hormônios, anticorpos e insulina, curar infecções e até mesmo o câncer. Assim, sendo uma grande aliada no controle contra pandemias, como a da COVID-19, que a humanidade vem enfrentando. A princípio, ela não era reconhecida dessa forma, nos primórdios das civilizações, porém, é interessante notar como já era empregada para fabricar alimentos e bebidas. Atualmente, profissionais que trabalham nessa área têm como foco o melhoramento genético, unindo saberes da ciência a inovação tecnológica, para gerar avanços que possam ser aproveitados pela sociedade. Como já foi descrito anteriormente, a biotech possibilitou mudanças profundas no modo como a humanidade vive , trazendo benefícios a evolução do mundo. A biotecnologia faz parte de diferentes áreas de pesquisa, como a medicina, indústrias, alimentação e meio ambiente. Cada uma das partes da biotech tem cor que a representa, algumas tendo mais destaque. Como a Biotecnologia amarela: a área destinada a nutrição e produção de alimentos, que contribui para a obtenção de alimentos mais nutritivos, produtivos, e menos alergênicos. Já a vermelha ocorre por meio de vacinas, medicamentos diagnóstico, órgãos artificiais, e cultura de células e tecidos. A verde é área destinada a produção e ao tratamento de biorresíduos., a contribuição ocorre por meio a produção de vegetais resistentes a pragas e aos eventos climatológicos. A branca é a melhoria de 4 fabricação, contribuindo pra indústrias mais eficientes e sustentáveis, como desenvolvimento de biocombustíveis e produção de polímeros biodegradáveis. A cinza é direcionada ao meio ambiente, trazendo a conservação e recuperação dos ecossistemas naturais, por meio de biorremediação é possível utilizar microrganismos e plantas pra a descontaminação do solo e da água. A azul é a área que explora os mares e oceanos para o uso de recursos aquáticos como os microrganismos e as algas, ela contribui para a obtenção de produtos de aquicultura, como cosméticos e biocombustíveis. A dourada tem enfoque na área de bioinformática e nanotecnologia, envolve a obtenção, análise, armazenamento e separação de informações biológicas, como as sequências de DNA. A biotecnologia marrom se refere àquelas tecnologias pensadas para ambientes desérticos e/ou semiáridos. Uma solução tecnológica para esses locais é a criação de sementes resistentes ao calor extremo e à falta de água. A roxa é área de aplicação biotecnológica que visa o estudo da regulamentação e resolução de problemas; dilemas morais e discussões éticas originadas a partir da implementação de outros ramos da biotecnologia. Contudo, a biotecnologia nem sempre é utilizada para o benefício da humanidade. Nesse sentido, a parte que deixa a desejar, entra biotecnologia preta, que é responsável por fabricar armas biológicas, que estão entre as mais temidas na atualidade, pois são capazes de devastar sociedades, contaminando a água, o ar, a terra e fonte de alimentos. São feitas a partir de toxinas ou microrganismos como bactérias, vírus e fungos. Por último a lanranja, este é o setor responsável pelo ensino e pela disseminação da biotecnologia, desenvolve materiais e estratégias educacionais para levar informações sobre a biotech para o maior número de pessoas. Dessa forma percebesse o quanto ela faz parte do dia a dia de todos. A Biotecnologia permitiu às indústrias, a introduções de características desejáveis, como nas plantas com tolerância ou resistência às secas, as doenças com maior duração ou na eficiência, trazendo assim maior valor nutricional aos alimentos, na produtividade de animais, na promoção de diagnósticos mais rápidos e precisos, na produção de vacinas, medicamentos ou drogas, inseticidas, na produção de produtos agrícolas, por meio das bactérias, leveduras e outros microrganismos geneticamente modificados (QUEIROZ, 2013), gerando grandesinvestimentos para a pesquisa, despertando interesses econômicos e políticos. (SCHOLZE, et al., 1998). Uma das importantes introduções da Biotecnologia está no desenvolvimento de Biofármacos proteínas recombinantes destinadas a tratamento de doenças.(FERRO, 2010). No futuro a biotecnologia continuará na busca de novos avanços, para que tenha sempre os recursos tecnológicos favoráveis para bem estar da população. Pois o mundo não estará 5 escasso a uma nova pandemia, uma nova doença, ou danos ambientais. Dessa maneira o desenvolvimento de estratégias inovadoras nunca será crucial tanto para o meio ambiente, como, para a saúde da população. 2-MATERIAIS E MÉTODOS O presente trabalho trata-se de uma revisão bibliográfica no formato descritivo e de abordagem qualitativa. Desse modo, pode ser classificada como pesquisa bibliográfica, pois foi desenvolvido tendo como base material já existente: artigos científicos, dissertações, monografia. A pesquisa teve como descritores “ Biotecnologia e o futuro do Planeta”. Dessa maneira, foi abordado assuntos publicados no período que percorre ao longo da história, com o surgimento da ciência, até os a sua evolução nos dias atuais e também no futuro. Como dito antes, os critérios de inclusão pegou como base trabalhos publicados ao longo dos anos, avaliando, relacionando e estudando a modernidade do ano 2021, Assuntos estes que abordassem a temática desse estudo, e que estivessem na linguagem português ou inglês. 3-RESULTADOS E DISCUSSÕES Foi realizado um levantamento bibliográfico utilizando os termos: Biotecnologia, Avanços, Brasil, Mundial. Ao todo foram encontrado diversos documentos que abordavam o tema. Desse modo, foram selecionados alguns que estava de acordo com os critérios de inclusão definido nesse estudo. O crescimento da biotecnologia promoveu uma séries de transformações, tanto em indústrias como na agricultura, mas é a aplicação no campo da saúde que tem tendo destaque a Biotecnologia, principalmente com a Pandemia do cenário mundial atual. A definição de biotecnologia mais conhecida foi feio pela ONU em 1992, e afirmava o seguinte. “Qualquer aplicação que utiliza sistema biológicos, organismo vivos ou seres derivados, para fabricar ou modificar produtos ou processos para utilização específica.” Dessa 6 maneira, é perceptível observar a amplitude desse campo, que está presente desde os tempo remotos, uma vez que naquele tempo já era usado para fabricar alimentos e bebidas. Nesse sentido, a potencialidade da biotecnologia é muito vasta , graças a ela os processos industriais e agrícolas menos poluentes, centenas de testes e diagnósticos, plásticos biodegradáveis e diversas técnicas de descontaminação do solo e da água. No entanto, algumas pautas deixa a desejar, no que diz a respeito a orientação a ética dos estudos de biotecnologia. Em primeiro plano, cabe analisar a biotecnologia com o uso de sistemas vivos e organismos para desenvolver ou criar produtos. Como também, avanços em tecnologia digital, engenharia genética, informática, tecnologia celular e ciências químicas estão expandindo enormemente as fronteiras da biotecnologia. Um bom exemplo disso é o desenvolvimento do sistema CRISPR-Cas, que permite a geneticistas, pesquisadores e médicos, editar genes que contribuem para que doenças genéticas como o câncer de mama, anemia, falciforme ou doença de Huntington possam ser tratadas antes que ataquem a pessoa que as carrega em seu DNA. A ideia de manipular células vivas e da emergência da indústria de ciências da vida mudará radicalmente as fronteiras da assistência médica, da agricultura e dos produtos químicos. Contudo, estudos e robóticas que também são utilizados nos avanços tecnológicos, esses também contribui para aprimorar as técnicas de biotecnologia, o que leva a um grau mais elevado do conhecimento. Assim, a biotecnologia está integrada a algumas áreas, bem como nanotecnologia, robótica, inteligência artificial entre outras que corrobora para esse avanço. Como por exemplo, a nanobiotecnoligia que é capaz criar diagnósticos muito precisos, tais como: aptâmeros, molecular, beacons e quantum dots. No final de 2021, dentre os cientistas, Sam Kriegman trabalhou no projeto Xenobot junto com pesquisadores afiliados à Universidade de Vermont, Universidade Tufts e ao Instituto Wyss para Engenharia Biologicamente Inspirada da Universidade Harvard. Nesse contexto, criaram os Xenobots, primeiros robôs vivos do mundo, em forma de pacman, encontraram uma maneira de formar os bots para se reproduzirem por conta própria, informa o Insider. Isso no futuro poderá atuar como forma de combater vários problemas para humanidade. Mas por enquanto, os Xenobots estão contidos nas placas de Petri do laboratório, Segundo Kriegman, os cientistas esperam que o projeto possa dar uma ideia de como alguns animais podem regenerar partes perdidas enquanto outros não, como os humanos são capazes de regenerar partes de seu fígado, mas as salamandras podem regenerar membros inteiros. Os 7 minúsculos bots são feitos de células da pele dos sapos, mas não se reproduzem por mitose ou meiose ou qualquer uma das outras maneiras pelas quais as células se dividem e se replicam em circunstâncias normais. Eles constrói mais de si mesmos a partir de matérias-primas, células, de pele de sapo que flutuam livremente, criando várias gerações de organismo quase idênticos. Os pesquisadores descobriram que, se colocassem um número de bots próximos uns dos outros em uma placa de Petri, seu movimento coletivo começaria a empilhar outras células de sapo soltas flutuando ao lado da solução. Depois que um número suficiente dessas células foi empilhado o amontoado agregado de cerca de 50 células, tornou-se uma espécie de prole do organismo xenobô, capaz de nadar por si mesmo e ao fazê-lo acumular sua própria prole. O fenômeno, chamado de autorreplicação cinemática espontânea, foi visto antes em outros tipos de máquinas e modelos moleculares vivos como os xenobots. Embora essa autorreplicaçao seja um processo bastante delicado, até agora possível apenas em uma placa de um laboratório cuidadosamente controlada, os pesquisadores esperam que ela ofereça uma nova promessa para robôs de base biológica. Contudo, Isso poderá ser de benefícios para diversas pesquisas, como, regeneração natural e que Possibilitará em enriquecimentos futuros, trazendo avanços a respeito à saúde. A princípio, a biotecnologia tem potencial tanto para expandir as fronteiras da indústria atual como para criar indústrias totalmente novas. Mas, é fácil enxergar essa tecnologia de modo muito estreito: Um fabricante de bens de capital pode ver a biotecnologia como uma tecnologia de ciências da vida, mas isso o faria perder uma série de aplicações em reciclagem, produção de energia, controle de poluição, resíduos perigosos e outras áreas. Da mesma maneira, companhias de ciências da vida que relegam a biotecnologia ao desenvolvimento de produtos perderiam as mesmas oportunidades. Os produtos, processos e proposições de valor de empresas serão afetadas pela combinação de tecnologia, química e ciências da vida que é a biotecnologia. Em comércio, biotecnologia é a base para uma nova forma de autenticação: a bio- identificação, também conhecida como biométrica. Em vez de chaves de acesso, senhas, cartões de crédito, e códigos, marcadores como retina, impressão digital e voz são a nova entrada para acesso a informação e comércio. Mais adiante, outros marcadores únicos, como orelhas, narizes, cheiros corporais e mesmo o padrão de veias darão (ou impedirão) acesso a tudo, de carros a aparato eletrônico. 8 3.1-AVANÇO DA BIOTECH NO BRASIL 3.1-Gráfico 1: sobre avanços biotecnológicos no brasil. Gráficos baseado em dados de Videira, N.B.(2019) e Videira, N.B. (2020) Com o índice da população alto, a expectativa de vida coloca a biotecnologia como uma chave que abre cadeados para o desenvolvimento. A primeira empresa de Biotecnologia foi criada no ano de 1971, Cetus Corporations,USA e desde, então várias outras empresas tem sido fundadas. O Brasil é reconhecido pela pesquisa e investimento na área de biotecnologia industrial, principalmente na produção de biocombustíveis. Já, os produtos farmacêuticos são responsáveis por quase 30% das vendas em produtos biotecnológico. A politica de 9 Desenvolvimento da Biotecnologia, onde cria o comitê Nacional foi constituída pelo Decreto Nº 6.041 de 08/02/2007, tem como objetivo estabelecer o ambiente adequado para o desenvolvimento de produtos e processos inovadores, relacionado a formação de recursos com foco na bioindústria. mapa 3.1.1 Segundo o Brazil Biotech Map 2011, 27 estados brasileiros, cerca de 11 tem empresas de biotecnologia, o estado de são Paulo, obriga mais de 40% das empresas de Biotecnologia com ênfase na saúde humana. Diante disso, 85% das empresas tem menos de 50 colaboradores e 25% exportam para um mercado externo. Produtos de quatro áreas estão disponíveis nos pais, são setores de: agricultura, saúde, indústria e meio ambiente. Segundo o Brazil Biotech Map 2011, 40% das empresas biotecnológicas tem foco em saúde humana, 10% em agricultura. Desse modo, empresas como Johnson& Johnson (USA), Pfizer (USA), AstraZeneca(UK), Merck (USA), disputam venda de aminoácidos no mercado de trabalha onde movimenta bilhões na economia. A crescente indicie da economia e importante para o desenvolvimento do país, aplicando estratégias para o desenvolvimento de pesquisas, educação biotecnológica. 10 No Brasil, desde 2003, a biotecnologia vem sendo considerada de suma importância, tendo uma área estratégica prioritária no brasil. Em 2021 foi instituída a iniciativa Brasil-Biotec tendo foco no desenvolvimento de Pesquisas, Desenvolvimento e Inovação (P,D&I). Hoje, a engenharia genética apresenta evoluções, buscando novidades. Visto que é através do genoma humano do conhecimento genético que se pretende revolucionar a ciência pelos próximos anos. A evolução da biotecnologia fez com que as pessoas interpretem e percebem mudanças em seu estilo de vida, múltiplas inovações aos processos biotecnológicos. 3.2- BIOTECH MUNDIAL. Por ser uma área de múltipla escolha, tendo campos específicos diversos, teve avanços e transformações na área da saúde nesses últimos meses, para o combate ao novo corona vírus. Grandes empresas estão sendo responsáveis para criação de vacinas eficaz para o combate contra o vírus da Covid-19, permitindo assim imunização para diminuir a escala e erradicar a doença. No entanto, A biotecnologia possui diversos tipos e aplicação especifica. A partir delas é possível desenvolver e solucionar produtos em diversas áreas. No quadro abaixo, mostraremos quais são as áreas de conhecimento e aplicações respectivas. Quadro 3.2: SETORES E PROCESSOS RESULTANTES INDÚSTRIA • Acetona • Plásticos e polímeros • Celulose e papel • Tecidos sintéticos • Fermentação 11 SAÚDE • Sistema imunológico para tratar doenças como câncer; • Criação de vacinas • Cultivos de órgãos para transplantes através de células-troncos e DNA recombinantes AGRICULTURA • Fabricação de adubos e pesticidas MEIO AMBIENTE • Soluções de despoluição • Produção de biopolímeros • Agentes biológicos ENERGIA • Produção de biogás • Seleção de diferentes organismos para a obtenção de energia ALIMENTAÇÃO • Bebidas • Lacticínios • Alimentos para pessoas com intolerância 3.3-PROCESSOS DA BIOTECNOLOGIA. O avanço multidisciplinar da biotecnologia faz com que ela contribua para diversas áreas, com grande importância para a melhoria da qualidade de vida humana. Figura 3.3 ‒ Biotecnologia aplicada Fonte: Granbio (2019). 12 Para entender melhor as formas que a biotecnologia se organiza em cada uma área dessas contribuições, alguns estudos utilizam classificações como a da OECD (Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico), que atribui cores de acordo com a finalidade dos processos e produtos. Tabela 3.3.1: ‒ Variação de cores Cor Área Verde Agronomia Vermelha Saúde Amarela Produção de alimentos Branca Indústria Azul Marinha Marrom Ambientes desérticose e seminário Preta Bioterrorismo desenvolvimento de armas biológicas Dourada Bioinformática e nanotecnologia Cinza Direcionada ao meio ambiente Roxa Éticas e morais Laranja Ensino da biotecnologia Fonte: própria (2021) Os benefícios da biotecnologia são tangíveis. Porém, existem vozes que alertam sobre seus possíveis efeitos adversos no meio ambiente, na saúde e em assuntos éticos. Entre as primeiras, a BIO (Biotechnology Innovation Organization) indica as seguintes: Reduz as emissões de CO2 em 52%, otimiza o uso da água e diminui os resíduos e os processos químicos graças a técnicas como o ADN recombinante. Melhora o diagnóstico médico, reduz a taxa de infecções, minimiza os efeitos secundários dos medicamentos e ajuda no progresso dos países em vias de desenvolvimento. Favorece a agricultura saudável, 13 proporciona alimentos mais nutritivos e isentos de toxinas e alergênicos e sustentável limita o uso de pesticidas e produtos químicos. Entre os principais riscos, podemos indicar os seguintes: A proliferação dos alimentos de laboratório poderia terminar com a diversidade de cultivos. Também pode afetar o equilíbrio dos ecossistemas. Existe o risco de que apareçam alergias imprevistas, que ocorram intoxicações entre organismos vivos ou que alguma bactéria modificada escape de um laboratório. Aspectos como a clonagem, a modificação do genoma humano e a reprodução assistida são objeto de debate ético e controvérsia social. Diante o enorme crescimento da biotecnologia, o Brasil e o mundo obtiveram avanços tecnológicos, estratégicos e de gestão de gestão portfólio tecnológicos. A metodologia de prospecção contemplou as seguintes etapas: 1. Definição dos tópicos a serem estudados, com base na análise detalhada de relatórios do CGEE (Centro de gestão de estudos estratégicos) sobre biotecnologia e referências externos selecionados; 2. Consulta estruturada presencial para as questões gerais sobre o desenvolvimento da biotecnologia. 3. Construção coletiva de visão de futuro, compreendo o desenho dos mapas tecnológicos e estratégicos dos temas. 4. Proposição de ações que intregará a agenda INI ( iniciativa Nacional de inovação) na biotecnologia. O quadro a seguir mostra a representação de aplicação de recursos desenvolvidas no estudo prospectivo da biotecnologia: Quadro 3.3.2 ‒ recursos da biotecnologia Estágios Aplicação de recursos para o futuro da biotecnologia Comercialização Essa área tem como foco beneficiar produtos e processos direta ou indiretamente ligados à biotecnologia. No campo alimentício está entre os mais populares, empregando processos como a fermentação para produzir queijos, pães e vinhos. 14 Produção/processos Trás vários aspectos de produção biodegradáveis. Inovação/implantação esses dados também deverão contribuir para a personalização da biotech, ampliando as informações disponíveis sobre espécies de plantas, animais e sobre os seres humanos. Pesquisa e desenvolvimento Nesse contexto, será possível agregar um alto nível de especificidade a tratamentos médicos, veterinários e até a medidas preventivas, pois o mapeamentogenético poderá mostrar detalhes sobre as doenças e necessidades ocultas do organismo do paciente. Fonte: agricultura e mar (2019) proposições de valor de empresas serão afetadas pela combinação de tecnologia, química e ciências da vida que é a biotecnologia. 4-CONSIDERAÇÕES FINAIS No presente artigo, foi apresentado a biotecnologia como uma ferramenta poderosa, que poderá substituir num futuro próximo um vasto número de processos empregados nos dias de hoje, com isso criar ideias inovadoras e sofisticadas em diversas áreas, para uma grande gama de problemas. O ritmo de desenvolvimento do setor é acelerado, mantendo, uma acentuada relação de interação com diversos outros setores da ciência e da tecnologia, tais como a biologia molecular, fisiologia, microbiologia, engenharia química, engenharia ambiental, genética, nanotecnologia, entre outros. Nesse sentido, Mostra vários aspectos da biotecnologia e o futuro do Brasil e do planeta, suas classificações usos e desafios. Essa área que está em grande crescimento no mundo, acompanhada de avanços biotecnológicos ao combate a epidemias, criação de terapias genéticas, e trazendo vários recursos agronômicos, ao meio-ambiente e indústrias tanto farmacêuticas como alimentícias. Por fim, como dito em tópicos acima o mundo não está escasso a novas epidemias, mas com os avanços da biotecnologia será bem fácil de enfrentar todos os desafios futuros, trazendo diversas melhorias, sempre pensando no bem-estar da humanidade. 15 REFERÊNCIAS PERELMUTER , Guy; Futuro Presente: O Mundo Movido A Tecnologia - 1ªed.(2019). OLIVEIRA, Veridiana Oliveira; SILVA, Orlando Vitor: Biotecnologia para a produção de biofarmacos: farmacovigilância, regulamentação e mercado no Brasil- 19ª ed.(2018).Revista Acadêmica - Faculdades Oswaldo Cruz. GUSMÃO, Alexandre Oliveira de Meira; DA SILVA, Antonio Rodrigues; MEDEIROS, Mauro Osvaldo: A Biotecnologia e os avanços da sociedade-Biodiversidade - V.16, N1, 2017. DE CARVALHES, Elizabeth: Biotecnologia e futuro do planeta- entrevista 2013 - Revista Opiniões. O estudo foi publicado no artigo "kinematicself-replication in reconfigurable organisms" dói.org/10.1073/pnas.2112672118 via: sciencealert, 2021. 2-Materiais e métodos 3.3-Processos da biotecnologia. 4-consideraçÕES FINAIS
Compartilhar