Biorriscos na manipulação de plantas e animais

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Biossegurança na manipulação de OGMs
O conhecimento da estrutura do material genético - o DNA (ácido desoxirribonucleico) - e o correspondente código genético, teve início, a partir dos anos 70. Desde então, com o desenvolvimento da biotecnologia, uma de suas vertentes, a engenharia genética, correspondente a técnica de empregar genes em processos produtivos com a finalidade de se obter produtos úteis ao homem e ao meio ambiente, permite que atualmente os cientistas transfiram genes (e, consequentemente, características desejadas) de maneira antes impossíveis, com grande segurança e precisão. 
Os conhecimentos que possibilitaram o desenvolvimento da biotecnologia remontam a meados do século XIX, quando Gregor Johann Mendel (1822-1884), “o pai da genética”, lançou as bases da genética, explicando a transmissão de características de geração para geração. A biotecnologia vem sendo utilizada para melhorar plantas, visando aumentar a produtividade agrícola, de forma sustentável e com preservação do meio ambiente, bem como para produzir alimentos de maior valor nutritivo. 
Para ocorrer a manipulação do DNA, pela técnica de recombinação, o primeiro passo consiste em caracterizar um gene de interesse. Tendo conhecimento desse agente, o segundo passo é o isolamento do DNA do organismo que o contem, chamado de organismo doador. 
O processo baseia-se em dois tipos de enzimas, enzimas de restrição e enzima de DNA ligase. Utiliza-se uma enzima de restrição que tem capacidade de selecionar zonas especificas do dna e cortar a sequência nucleotídica nesses locais específicos, para obter o gene de interesse de uma espécie, esse gene de interesse é posteriormente colocado num vetor, ou seja, uma molécula capaz de transportar um fragmento de DNA de um organismo para outro, como são os exemplos o DNA do vírus e os plasmídeos (fragmento de dna de forma circular existentes nas bactérias). Para que o fragmento de dna seja incorporado no vetor, é necessário que a mesma enzima de restrição que atua sobre o DNA atue sobre o vetor, de modo a criar uma sequência nucleotídea complementar. Finalmente, através da enzima de DNA ligase, os dois segmentos de DNA são ligados, produzindo uma nova molécula estável- o DNA recombinante. Com a nova molécula de DNA recombinante formada, o vetor é introduzido num organismo receptor que passara a possuir o gene de interesse e a proteína formada por esse gene.
Bactérias (OGM): produção de insulina humana; biorremediação (neutralizar agrotóxicos, metais pesados, etc.) 
No reino Vegetal (VGM): resistência à herbicidas, pragas (insetos e fungos e vírus), características nutricionais melhoradas, síntese de produtos especiais (vacinas, hormônios, anticorpos, plásticos, etc.)
Os primeiros experimentos em campo com plantas geneticamente modificadas foram realizados em 1986, nos Estados Unidos e na França. O primeiro alimento comercializado foi o tomate Flavr Savr (também conhecido como CGN-89564-2), com propriedade de retardar seu amadurecimento, foi primeiro alimento geneticamente modificado a ser concedida uma licença para o consumo humano. Foi produzido pela empresa Calgene, e apresentou para os EUA Food and Drug Administration (FDA) em 1992. Em 17 de maio de 1994, o FDA concluiu a sua avaliação do tomate Flavr Savr e o uso de APH (3 ') II, concluindo que o tomate "é tão seguro como o tomate produzido pelos meios convencionais" e "que o uso de aminoglicosídeo 3'-fosfotransferase II é seguro para uso como um auxiliar de processamento no desenvolvimento de novas variedades de tomate, óleo de colza, algodão e destinado para uso alimentar ". Foi vendido pela primeira vez em 1994, e foi produzido até 1997. Também foi aprovada em 1994 a primeira planta transgénica, desenvolvida pela Monsanto, uma variedade de soja designada Round up Ready TM, resistente a um herbicida (glifosato). 
Mais de 30 mil testes de campo já foram realizados no mundo, principalmente nos Estados Unidos e Canadá, havendo também muito testes realizados na Europa e na América Latina. Neste último caso, a maior parte dos testes foram realizados na Argentina e no México.
 O Brasil iniciou suas atividades de testes de campo em 1997, com a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança – CTNBio, autorizando a realização de aproximadamente 900 testes até o momento. Atualmente, a biotecnologia está sendo utilizada para desenvolver variedades com ganhos específicos para a fase de produção, conferindo às plantas a melhoria de suas características agronômicas e benefícios a saúde, como por exemplo:
resistência às pestes, ajudando a eliminar a utilização de pesticidas químicos e reduzir tempo e custo do transporte;
 tolerância aos herbicidas (pois as plantas OGMs são sensíveis a somente um herbicida potente, sendo necessária uma aplicação);
resistência a doenças provocadas por vírus, fungos ou bactérias;
 tolerância a temperaturas extremas, como frio e seca e salinidade, podendo ser cultivados em terrenos antes considerados impróprios.
Podem ser enriquecidas com vitaminas e minerais;
Hormônios e vacinas, veiculação por meio dos alimentos
Soja, milho, batata e algodão transgênicos já são cultivados em escala comercial e consumidos em diversos países. Há também pesquisas que possibilitarão, no futuro, que as plantas sejam utilizadas como biofábricas de medicamentos e vacinas, bem como que sejam produzidas plantas melhor adaptadas a condições adversas de clima e solo e que apresentem menores perdas pós-colheita.
Os alimentos geneticamente modificados, ou transgênicos, produzidos pela transferência controlada de genes de uma espécie para outra, sem efetuar cruzamentos, com o objetivo de introduzir uma única característica desejada, promoveu uma revolução na forma de produzir alimentos. O melhoramento básico é o responsável direto pelos avanços obtidos no desenvolvimento de plantas mais produtivas ou de mais qualidade nesse último século. As possibilidades de transformação genética em plantas utilizadas como alimento humano são enormes: arroz rico em vitaminas, tomate com elevado teor de licopeno para prevenção de câncer, amendoim sem proteínas alergênicas, bananas contendo vacinas, soja com óleo mais saudável para a dieta de pacientes cardíacos, etc. 
 Esse desenvolvimento de plantas transgênicas com novas características é considerado uma das mais importantes aplicações da tecnologia do DNA recombinante. Além dos avanços biotecnológicos de qualidade, a tendência é uma uniformizar as variedades e, dentro dela, em alguns casos, do controle de fertilidade das sementes, e pelo desenvolvimento conjunto da tecnologia, o controle econômico das lavouras, dos cultivos e da produção agrícola.
Biorriscos na manipulação de organismos geneticamente modificados.
É relevante mencionar que, após a descoberta das tecnologias que envolvem o DNA recombinante, ou seja, as bases da engenharia genética, os possíveis perigos destas tecnologias foram de tal maneira dimensionados que, medidas de contenção e procedimentos laboratoriais específicos foram desenhados. Na época dessa descoberta, 1973-1975, todos se referiam a bio-risco ou bio-perigo (do inglês biohazard), contudo, quando surgiram as primeiras possibilidades de comercialização dos produtos desta tecnologia, os termos acima referidos foram substituídos por biossegurança (do inglês biosafety). Prevaleceu, então, a imposição comercial, pois a expressão biossegurança constitui-se na tentativa de transmitir que um certo produto é biosseguro. 
Para a manipulação de OGM, é necessária a realização de alguns procedimentos:
Identificação de OGM:
 Analise preliminar
 A análise preliminar consiste na documentação necessária dos ogms, contendo suas especificações, como genes promotores, genes marcadores, genes objeto, especificações nutricionais e tecnológicas, genes terminadores, vetores de transferência e forma de transferência, todos necessários para o levantamento de dados e analise do tipo de OGM que estará sendo manipulado. Para sua real identificação, são necessárias satisfazerem algumascondições e passar por alguns testes:
Presença de moléculas alteradas ou produto de sua alteração (RNAr); 
 DNA, RNAr ou proteína no produto. Ex: não-identificação do óleo de soja;
 Problema: expressão do gene em partes não usadas como alimento – caule;
 Temperaturas elevadas (frituras, torrefação, extrusão);
A presenças dessas condições, assim como em qualquer outra verificação, passam por diferentes procedimentos. Segue abaixo os três testes feitos:
Reação Imunoenzimatica ELISA
O termo ELISA vem do inglês Enzyme-Linked Immunosorbent Assay, que em português equivale a Ensaio Imunoenzimático. É um dos métodos imunológicos mais utilizados para quantificar a concentração de antígenos e anticorpos, por apresentar grande sensibilidade e especificidade.
Nesse método, uma enzima é covalentemente ligada a um anticorpo específico que reconhece um antígeno alvo. Caso ocorra esse reconhecimento, a enzima irá reagir com um substrato incolor para produzir um produto colorido. Se o antígeno estiver presente, o complexo anticorpo-enzima irá ligar-se a ele e a enzima catalisará a reação. Então, a presença de produto colorido indica a presença de antígeno.
Reações em cadeia de polimerase PCR
A Reação em Cadeia de Polimerase (PCR, do inglês Polymerase Chain Reaction), é uma metodologia que pode ser executada inteiramente “in vitro” sem o uso de células. A técnica da PCR foi desenvolvida nos anos 80 por Kary Mullis, que recebeu, em 1994, o prêmio Nobel.
 
A PCR possibilita a síntese de fragmentos de DNA, usando a enzima DNA-polimerase, a mesma que participa da replicação do material genético nas células. Esta enzima sintetiza uma sequência complementar de DNA, desde que um pequeno fragmento (o iniciador, ou primer, em inglês) já esteja ligado a uma das cadeias do DNA no ponto escolhido para o início da síntese. Os iniciadores definem a sequência a ser replicada e o resultado obtido é a amplificação de uma determinada sequência DNA com bilhões de cópias.
Outras aplicações especialmente úteis para a PCR é a clonagem de um determinado fragmento de DNA, que pode ser um gene e o conhecimento do DNA codificante (cDNA) obtido a partir da molécula de RNA, o que permite o estudo da expressão de genes.
 
Lateral flow – Cry1 Ab e EPSPS 
Testes in vitro de fluxo lateral rápido de diagnóstico de doenças e detecção de substâncias. Os testes rápidos podem ser usados para pesquisar antígenos ou anticorpos contra os agentes infecciosos para os quais foram projetados. Caso o teste seja para pesquisa de anticorpos, haverá antígenos (usualmente proteínas sintéticas) imobilizados, na membrana de nitrocelulose, para a captura dos anticorpos presentes na amostra. Caso a pesquisa seja para antígenos, haverá anticorpos imobilizados para a captura dos antígenos presentes na amostra.
Dentre os 3, o teste Lateral Flow, apesar de tratar-se de um teste rapido, não é o mais eficaz comparado aos outros.
Apesar da grande produtividade e benefícios trazidos pela engenharia genética nos alimentos, estes podem causar grande prejuízo a humanos e ao meio ambiente. Levando em conta a manipulação genética em um organismo biológico imprevisível, a inserção aleatória de vetores de expressão pode causar rupturas, silenciamento, sub- expressão e super expressão de outros genes, possibilitando que alterações inesperadas ocorram e afetem outras partes do organismo. As plantas geneticamente modificadas, apresentam vantagens em relação a outras plantações e animais, assim, enquanto estas se disseminam, as plantas normais vão desaparecendo, podendo gradualmente destruir cadeias alimentares. Também é possível que os genes modificados que possuem resistência a antibióticos, transfiram essas características a microrganismos patogênicos para o homem. Em alguns casos, as alterações feitas podem não ser compreendidas, como citado anteriormente, as manipulações são imprevisíveis, sendo possível ocorrer modificações indesejadas. Um organismo modificado pode produzir toxinas ou proteínas alergênicas, que não foram previstas. Como exemplo, em 1989 nos estados unidos, onde 37 pessoas morreram e outras 1500 ficaram invalidas devido a ingestão de um complemento de triptofano sintetizado por bactérias modificadas, pois o complemento gerou nos consumidores uma resposta autoimune. 
Procedimentos de segurança;
Pensando na segurança daqueles que manipulam os OGMs, a CTNBio possui normas a serem cumpridas em laboratórios especificados a essa função. 
Níveis de contenção; 
IN-7 classifica: NB1, NB2, NB3 e NB4;
 IN-12 classifica: Animais geneticamente modificados;
Tratamento de resíduos; 
Equipamentos
Os equipamentos utilizados, como ponteiras, placas de cultura, tubos de ensaio, membranas de filtração e kits de purificação de DNA devem ser descartados, sem a possibilidade de reutilização. Esses equipamentos devem passar por esterilização em autoclave, sendo embalados em sacos termoestáveis.
Produtos químicos
Todos os produtos químicos utilizados devem ter o mesmo destino que metais pesados e soluções solventes. Apenas alguns compostos como fenol, clorofórmio, antibióticos e compostos carcinogênicos e modificados devem ter um tratamento especial antes do descarte.
Liberação planejada no ambiente 
Sistema de contenção, armazenamento e coleta de resíduos de OGM, áreas restritas para a circulação de pessoal de trabalho, fluxo de entrada e saída de materiais controlado; controle do trabalho com OGMs baseado em ações individuais para procedimentos coletivos de segurança;
Intervenção genética em humanos (total de 19 instruções normativas)
(http://www.ctnbio.gov.br/index.php/content/view/55.html?execview=listaitenslegislacao&norma=Instruções%20Normativas)
Assim como os agentes biológicos, os OGM são classificados em classes crescente de risco. Os Organismos Geneticamente Modificados (OGMs) são classificados em Grupo I e Grupo II, conforme o Anexo I da Lei 8.974/95.
 A classificação dos OGMs em Grupo I ou Grupo II considera os riscos associados aos seguintes componentes:
A classe de risco, de acordo com o Apêndice 2 destas normas, e as características do organismo receptor ou parental (hospedeiro), - o vetor, - o inserto, - o OGM resultante.
De acordo com o critério de patogenicidade o organismo receptor ou parental a ser utilizado no trabalho que originará o OGM é classificado com base no seu potencial patogênico para o homem e para os animais, em 4 classes de risco a saber:
Classe de risco 1 - (baixo risco individual e baixo risco para a comunidade) - organismo que não cause doença ao homem ou animal.
Classe de risco 2 - (risco individual moderado e risco limitado para a comunidade) - patógeno que cause doença ao homem ou aos animais, mas que não consiste em sério risco, a quem o manipula em condições de contenção, à comunidade, aos seres vivos e ao meio ambiente. As exposições laboratoriais podem causar infecção, mas a existência de medidas eficazes de tratamento e prevenção limitam o risco, sendo o risco de disseminação bastante limitado.
Classe de risco 3 - (elevado risco individual e risco limitado para a comunidade) - patógeno que geralmente causa doenças graves ao homem ou aos animais e pode representar um sério risco a quem o manipula. Pode representar um risco se disseminado na comunidade, mas usualmente existem medidas de tratamento e de prevenção.
 Classe de risco 4 - (elevado risco individual e elevado risco para a comunidade) - patógeno que representa grande ameaça para o ser humano e para aos animais, representando grande risco a quem o manipula e tendo grande poder de transmissibilidade de um indivíduo a outro. Normalmente não existem medidas preventivas e de tratamento para esses agentes. 
Será considerado como OGM do Grupo I aquele que se enquadrar no critério de não patogenicidade, resultando de organismo receptor ou parental não patogênico (classificado como Classe de Risco 1, de acordo com o Apêndice 2 destas Normas), além da observância dos demais critérios estabelecidos no Anexo 1 da Lei 8.974/95.
Será considerado como OGMdo Grupo II qualquer organismo que, dentro do critério de patogenicidade, for resultante de organismo receptor ou parental classificado como patogênico (classificados como classe de risco 2, 3, ou 4) para o homem e animais. Alguns organismos são pragas quarentenárias de plantas. Aqueles compreendidos na Lista A1 não existem no país e têm a sua importação terminantemente proibida, não podendo ser objeto de trabalho. Os da Lista A2 já entraram no País, porém, estão sob controle oficial do Ministério da Agricultura, e só podem ser trabalhados dentro da área endêmica.
Segurança alimentar: 
Os alimentos transgênicos comercializados no brasil e no muno devem ser regulamentadas. Os quatro principais órgãos são:
G8 (G20);
-CE;
-NAFTA;
-Mercosul;
Também está previsto nesta regulamentação, o conhecimento por parte do consumidor ao adquirir um produto transgênico, através do Decreto n.4.680/03
Instrução Normativa Interministerial n. 1/04
Portaria MJ n. 2658/03, do qual tenho um adesivo que indique sua proveniência, representado por um triangulo amarelo com a letra T