UNIDADES 1,2,3,4 - Biotecnologia - 20212 A - Uninassau

Prévia do material em texto

50337 . 7 - Biotecnologia - 20212.A
UNIDADE 1
Origem da biotecnologia
Apresentação 
A Organização das Nações Unidas (ONU) descreve a Biotecnologia como "qualquer aplicação tecnológica que utilize sistemas biológicos, organismos vivos ou seus derivados para fabricar ou modificar produtos ou processos para utilização específica" (ONU, Convenção de Biodiversidade 1992, art. 2.º). Normalmente, esses processos estão envolvidos na melhoria da qualidade de vida e da saúde humana, bem como na fabricação de produtos úteis na medicina, na agricultura, na pecuária e na indústria.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai estudar a origem da Biotecnologia, identificando os fatos históricos associados ao seu desenvolvimento. Ainda, você verá a aplicabilidade da Biotecnologia nas mais diversas áreas.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
· Analisar a origem da Biotecnologia.
· Identificar os fatos históricos associados ao surgimento da Biotecnologia.
· Estimar as aplicações da Biotecnologia.
Desafio
Na produção de queijos, a primeira etapa envolvida no processo é a coagulação, que tem como finalidade concentrar a proteína do leite, retendo, também, a gordura. Nessa fase, é necessária a adição do coalho; sendo assim, a coagulação do leite se dá pela formação da coalhada. Essa coagulação é realizada pela enzima quimosina, que dá consistência a 80% dos queijos.
Como coagulante natural, o coalho de bezerro ou vitelo é classificado como o mais adequado para a fabricação de queijos, pois contém muita quimosina, e sua fonte principal é o abomaso (quarto estômago dos ruminantes) de bezerros lactentes, pois eles produzem a quimosina no estômago. O extrato proveniente do estômago desses animais tem, em sua composição, aproximadamente 80% de quimosina.
Hoje em dia, é possível obter quimosina laboratorialmente, e essa técnica de manipulação genética torna possível a produção de um coagulante 100% quimosina.
Frente ao exposto, você, como biotecnólogo responsável pela produção de queijos de uma empresa do Sul de Minas Gerais, deve indicar as alternativas não naturais para a produção de quimosina e explicar como a Biotecnologia, através da técnica de manipulação genética, traz benefícios com essa produção.
Escreva sua resposta no campo abaixo: 
As enzimas utilizadas no processo de coagulação do leite normalmente são obtidas do estômago de bezerros lactentes que ainda dependem do leite materno para a sua sobrevivência. Como biotecnólogo posso usar ferramentas de engenharia genética, que consigam “ensinar” as bactérias e fungos a produzir a mesma enzima que é encontrada nos estômagos dos animais. Para isso, é adicionado nas bactérias o DNA animal que codifica para a enzima quimosina, produzindo bactérias transgênicas. É um processo similar ao da produção de insulina para pacientes diabéticos. Para a produção industrial de quimosina, os microorganismos são cultivados em fermentadores e, depois, a enzima quimosina é purificada e adicionada no leite para a produção de queijo.
Padrão de resposta esperado 
É possível produzir quimosina laboratorialmente (coalho industrial) com fungos, leveduras ou bactérias geneticamente modificadas. Permite que sejam sacrificados menos animais, e ainda consegue suprir a demanda do mercado, mediante uma produção biotecnológica maior.
As principais situações que levaram à necessidade de obter outras formas de produção de coalho são a grande produção mundial de queijos, a dificuldade para conseguir o coalho bovino e a quantidade de quimosina obtida dos bezerros.
Infográfico 
Alexander Fleming fez uma das descobertas mais importantes da história da humanidade: a penicilina. Durante a Segunda Guerra Mundial, esta salvou milhões de soldados. Atualmente, é usada de forma menos frequente; entretanto, as penicilinas constituem um dos grupos mais importantes de antibióticos.
Os antibióticos são fármacos importantes no tratamento de infecções bacterianas. Hoje em dia, dispomos de diversas opções, e com a evolução da ciência, foram possíveis melhorias nas novas gerações de antibióticos.
No Infográfico a seguir, você vai acompanhar o processo para o desenvolvimento da penicilina, um marco histórico na Medicina.
UMA DESCOBERTA HISTORICA, UM FÁRMACO MILAGROSO: A PENICILINA
Em 1928, Alexander Fleming, médico e bacteriologista escocês, estudava variantes de Staphylococcus em Londres, no laboratório do St. Mary's Hospital.
Ele observou que um fungo contaminou uma de suas culturas. Um curioso padrão de crescimento foi notado nas placas - ao redor do fungo, havia uma área clara, onde o crescimento bacteriano foi inibido.
Estudando as propriedades desse fungo, Fleming notou que ele fornecia uma substância capaz de eliminar a bactéria. O fungo era do gênero Penicillium, e seu inibidor ativo foi denominado penicilina.
Na década de 1940, essa substancia foi testada clinicamente e produzida em larga escala, salvando milhares de vidas.
Conteúdo do Livro
A Biotecnologia é uma área promissora, crescente e retrata um conjunto de conhecimentos tecnológicos que possibilitam a utilização de agentes biológicos em processos de produção industrial de bens e serviços. Além de ser uma ramo muito abrangente, relaciona-se com explorações tecnológicas variadas da biodiversidade para solucionar problemas de saúde.
No capítulo Origem da Biotecnologia, da obra Biotecnologia, você verá como se deu o seu crescimento, principalmente nas áreas da Medicina e da Farmácia, refletindo sobre a sua importância no cotidiano e demonstrando como as ciências estão relacionadas com a inovação.
Boa leitura.
BIOTECNOLOGIA
Origem da biotecnologia
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
- Analisar a origem da biotecnologia.
- Identificar os fatos históricos associados ao surgimento da biotecnologia.
- Estimar as aplicações da biotecnologia.
Introdução
	A biotecnologia é uma área muito abrangente e resulta da fusão entre ciência e tecnologia. Assim, pode ser considerada como uma área de inovação que permanece em crescimento e gera impacto no nosso cotidiano. A partir de seu surgimento, iniciou-se um ciclo de ampliação do conhecimento 
científico e observou-se um real progresso em diversos setores.
	Cabe salientar que esse campo não se limita à área da saúde: a biotecnologia envolve profissionais de distintas áreas, como biólogos, bioquímicos, agrônomos, veterinários, engenheiros, farmacêuticos, zootécnicos e afins.
	Neste capítulo, você vai compreender essa área do conhecimento denominada biotecnologia, vai conhecer o seu histórico, suas principais contribuições para a atualidade e sua aplicabilidade em nosso dia a dia.
Biotecnologia e origens
 	Os primeiros indícios dessa área de conhecimento surgiram no Egito Antigo, quando os egípcios utilizavam o processo de fermentação para a fabricação de cervejas e pães. Entretanto, por muitos anos, os agentes que causavam essa fermentação não eram conhecidos (FERRO, 2010)
	Milênios depois, o pesquisador Anton Van Leeuwenhoek, tendo desenvolvido e utilizado o microscópio, observou e descreveu seres invisíveis a olho nu. No ano de 1875, um biólogo chamado Louis Pasteur provou que o processo de fermentação era causado por esses microrganismos (BRUNO, 2015).
	A Segunda Guerra Mundial foi um dos fatores que motivou a produção em maior escala de produtos oriundos do processo de fermentação, pois utilizava esse processo na fabricação de explosivos. Nesse mesmo período, surgiu o ponto alto da medicina, o desenvolvimento e a produção da penicilina em grande escala, originada de um processo biotecnológico descoberto por Alexander 
Fleming e que permitiu que iniciássemos o uso de antibióticos (CARRER; BARBOSA; RAMIRO, 2010).
VOCÊ SABIA
Você sabia que a insulina foi o primeiro biofármaco produzido por bactérias, graças à biotecnologia? A Genentech, em parceria com a Eli Lilly Company, produziu, por meio de técnicas de engenharia genética, a insulina humana recombinante de forma ideal. A técnicafoi baseada na inserção de DNA humano em uma célula hóspede (no caso, a E. Coli). Assim, foi possível reduzir os problemas associados à impureza da substância (reações alérgicas) quando, originalmente, ela era purificada a partir do pâncreas de animais (bois e porcos) (FERRO, 2010).
O marco biotecnológico
	No ano de 1953, foi publicado, na revista Nature, o artigo de James Watson e Francis Crick no qual foi descrita, pela primeira vez, a estrutura molecular do ácido desoxirribonucleico (DNA). Essa descoberta propiciou o início de inúmeras pesquisas, ampliando ainda mais o espaço da biotecnologia (CARRER; BARBOSA; RAMIRO, 2010). A partir de então, ocorreu um avanço crescente das denominadas “técnicas do DNA recombinante”, as quais permitem a transferência de material genético entre os organismos. Dessa forma, a manipulação genética popularizou-se e fez com que a biotecnologia se tornasse um importante agente interdisciplinar do conhecimento, envolvendo microbiologia, genética, bioquímica, biologia celular, fisiologia, farmacologia, química, dentre outras áreas (FERRO, 2010).
A partir disso, surgiram dois conceitos de biotecnologia (BRUNO, 2015):
- Biotecnologia tradicional: utiliza organismos vivos na forma como 
são encontrados na natureza.
- Biotecnologia moderna: utiliza organismos vivos modificados gene-
ticamente por meio da engenharia genética ou da tecnologia do DNA 
recombinante.
Fique atento
	A biotecnologia está intimamente ligada com inovação; sendo assim, é considerada “a ciência do futuro” e gera, nos dias atuais, impacto no nosso cotidiano.
Fatos históricos e a biotecnologia
	Os seres humanos estão há tempos manipulando organismos vivos com a finalidade de melhorar a qualidade de vida do homem e solucionar problemas. Aqui, vamos conhecer um pouco dos fatos históricos mais signifi cativos no contexto da biotecnologia (FERRO, 2010; CARRER; BARBOSA; RAMIRO, 2010; VOET; VOET, 2013; BRUNO, 2015).
	- No ano de 1957, Francis Crick e George Gamov elaboraram o “dogma central da biologia molecular” sobre como as proteínas são produzidas a partir do DNA; em seguida, Matthew Stanley Meselson e Frank Sthal demonstraram o mecanismo da replicação do DNA.
	- Em 1965, os cientistas revelaram que os genes que levam à resistência aos antibióticos em bactérias são denominados plasmídeos. Um ano depois, Marshall Nirenberg, Heinrich Matthaei e Severo Ochoa de-monstraram que uma sequência de 3 nucleotídeos (códon) determina cada um dos 20 aminoácidos.
	- Em 1970, foi isolada a transcriptase reversa, uma enzima que produz DNA a partir do RNA, descoberta feita por Howard Temin e David Baltimore. A transcriptase reversa tem sido uma ferramenta útil na engenharia genética por sua capacidade em transcrever mRNAs em fitas complementares de DNA (cDNA).
	- No ano de 1977, Walter Gilbert e Allan Maxam desenvolveram o método de sequenciamento de DNA. 
	- No ano subsequente, 1978, a Genentech Inc. e o Centro de Medicina Nacional anunciaram a produção de insulina humana com a utilização da tecnologia do DNA recombinante. 
	- No ano de 1980, Kary Mullis e colaboradores desenvolveram a técnica de PCR (Polymerase Chain Reaction ou reação em cadeia da polimerase).
	- Em 1982, a FDA deu aprovação para que essa insulina humana modificada geneticamente fosse comercializada. Chega ao mercado o primeiro produto derivado de um organismo transgênico, a insulina. 
	-Em 1994, a FDA aprovou o primeiro produto alimentício geneticamente modificado (GM), o tomate FlavrSavr®.
	-Em 1996, na Escócia, Instituto Roslin, surgiu o primeiro mamífero reproduzido de uma célula somática de uma ovelha adulta, a famosa ovelha Dolly (Figura 1).
	- No ano de 2001, os EUA sofreram com atentados bioterroristas. Foram espalhadas cartas contendo Antraz, bactéria que tem a capacidade de causar uma doença letal denominada "carbúnculo”. Esse atentado impulsionou o desenvolvimento da biotecnologia e resultou em um maior investimento em biossegurança.
	- Em 1998, foram descobertas as células-tronco embrionárias humanas. 
	- No ano de 2003, a ovelha Dolly morreu por problemas pulmonares.
	- Em 2004, foi clonado o primeiro animal de estimação, um gato. 
	- Em 2005, a FDA aprovou a primeira droga etnicamente específica: um medicamento para doenças cardíacas direcionado para pacientes negros. 
	- No ano de 2010, Craig C. Venter publicou seu trabalho na revista Science, descrevendo o desenvolvimento de uma “célula sintética”.
Aplicabilidades da biotecnologia
- A biotecnologia é considerada um ramo promissor e ainda encontra-se em crescimento no Brasil. Após a publicação do decreto nº. 6.041, de 8 de fevereiro de 2007, a biotecnologia, no nosso país, passou a ser fragmentada em quatro áreas setoriais (BRUNO, 2015): 
- Saúde humana: voltada para a produção de anticorpos, medicamentos e vacinas.
- Agropecuária: voltada para o aumento da produção de alimentos e combate às pragas.
- Industrial: voltada para processos de fermentação e produção de combustíveis.
- Ambiental: voltada para a recuperação de ambientes danificados.
Confira, no Quadro 1, algumas das diferentes aplicações da biotecnologia:
Quadro 1. Setores da sociedade e produtos e processos da biotecnologia
	Setores 
	Produtos
	
Indústria
	-Plásticos e outros polímeros.
-Celulose e papel (enzimas removem substâncias indese-
jadas no processo de fabricação do papel).
- Detergentes para a indústria têxtil (enzimas para a pro-
dução de detergentes que degradam moléculas associa-
das a manchas de vinho, gordura e outras).
- Detergentes mais eficientes (enzimas que reduzem o 
uso de recursos naturais, como energia elétrica, água e 
combustível).
- Acetona (composto orgânico usado principalmente 
como solvente em esmaltes e tintas, na extração de 
óleos e na produção de fármacos).
- Glicerol (usado com funções de umectante, solvente e 
agente suavizante em doces, bolos e sorvetes).
- Na indústria farmacêutica, é usado para a produção de 
pomadas, xaropes, anestésicos e nitroglicerina (para o 
controle da pressão arterial). Pode ser empregado, tam-
bém, em cremes dentais e em outras substâncias. 
- Ácidos clorídrico, sulfúrico, nítrico, fluorídrico, fosfórico, 
acético, entre outros.
	
Saúde
	- Medicamentos para diferentes situações.
- Antibióticos.
- Hormônios.
- Vacinas.
- Testes de diagnósticos. 
- Pesquisa de novos medicamentos e terapias inovadoras.
	
Agricultura
	- Adubos. 
- Biopesticidas.
- Biofertilizantes.
- Controle de pragas. 
- Mudas de árvores para reflorestamento.
- Plantas transgênicas com características como maior valor nutritivo e resistência a pragas e a condições adversas 
(ambientais ou de cultivo).
	
Meio ambiente
	 Recuperação de petróleo.
 Biorremediação (tratamento de águas e eliminação de 
poluentes).
 Agentes biológicos (plantas, enzimas, microrganismos) 
responsáveis pela degradação de produtos específicos. 
 Desenvolvimento de produtos biodegradáveis.
 Tratamento mais efetivo de efluentes e resíduos. 
 Produção de biopolímeros (materiais totalmente 
biodegradáveis).
	
Energia
	 Produção de etanol, biogás e outros combustíveis (a 
partir de biomassa).
 Seleção de microrganismos e aproveitamento de dife-
rentes resíduos para a obtenção de energia.
	
Alimentação
	 Bebidas (cervejas, vinhos e bebidas destiladas).
 Panificação (pães e biscoitos).
 Laticínios (queijos, iogurtes e outras bebidas lácteas). 
 Vinagre, molho shoyu, glutamato monossódico (intensi-
ficador de sabor, também conhecido como glutamato 
de sódio ou MSG) e adoçantes. 
 Proteínas para rações. 
 Alimentos transgênicos (Figura 2). 
 Alimentos para diabéticos ou pessoas com algum tipo 
de intolerância.
	
Pecuária
	 Desenvolvimento de medicamentos para uso 
veterinário.
 Melhoramento genético. 
 Alimentação balanceada. 
 Desenvolvimento de embriões.
 Desenvolvimento de vacinas para uso veterinário.
Mundialmente, é visível que a biotecnologia tem movimentado a criação de novos produtos industriais, trazendo melhorias em termos de rendimento na produção agrícola (ALLEN JUNIOR, 2017).As mudanças trazidas pela biotecnologia já impactaram e seguem impactando diariamente nossa vida. Na agricultura, a possibilidade de manipular material genético ref lete em produtividade sustentável e eficiente, o que beneficia os consumidores e propicia o desenvolvimento de produtos como culturas geneticamente modificadas voltadas para tolerância a herbicidas, resistência a doenças e pragas, além de aumentar propriedades nutricionais dos produtos que chegam à nossa mesa (BATISTA, 2018). 
Benefícios da biotecnologia na saúde
	A biotecnologia tem papel central também no diagnóstico de doenças e tem propiciado o aumento de tratamentos contra as mais diversas doenças (ALLEN JUNIOR, 2017).Como mencionado, a biotecnologia contribui exponencialmente para a produção de fármacos. Atualmente, mais de 350 fármacos estão sendo aprovados para o tratamento de diversas doenças, dentre as quais podemos citar câncer, doenças autoimunes e infecciosas. Alguns biofármacos da atualidade desenvolvidos com o advento da biotecnologia (FERRO, 2010) são:
- Fator VIII e IX utilizados para a hemofilia tipos A e B.
- Agentes tromboembolíticos utilizados para condições como trombose e embolias.
- Interferons (α, β, γ) utilizados para tratar condições como esclerose múltipla, leucemias e hepatite C.
- Hormônios como a insulina (para o diabetes), o hormônio do crescimento e as gonadotrofinas.
- Produtos baseados em interleucinas utilizados para tratar a doença de Crohn.
- Ampla variedade de vacinas para a prevenção de diversas doenças.
	O uso da biotecnologia é a base para a engenharia genética. Portanto, concluímos que seu uso traz melhorias qualitativas e quantitativas para algumas características dos microrganismos — além disso, já nos trouxe muitas contribuições em diversos campos. Todas essas atribuições tornam a biotecnologia cada vez mais forte e demonstram que a história continuará evoluindo concomitante ao desenvolvimento tecnológico.
Exemplo:
Um grande exemplo da biotecnologia é no ramo da agricultura. Com base na biotecnologia, os agricultores conseguem selecionar as melhores culturas, apresentando maiores rendimentos, e subprodutos de organismos passam a servir como controle de pragas e fertilizantes. É possível, além disso, cultivar plantas de clima temperado (soja, trigo) em regiões de clima tropical. Assim, a biotecnologia beneficia os produtores, consumidores e comerciantes (GONÇALVEZ; REIS; RIBARCKI, 2017).
Exercícios 
1.  "Você já ingeriu DNA geneticamente modificado hoje?"
Quais das afirmativas a seguir respondem essa pergunta sobre a ingestão de DNA proveniente de alimentos/bebidas?
I - Bebi água.
II - Bebi refrigerante.
III - Tomei leite de vaca e comi cereais.
IV - Comi hambúrguer.
V - Comi salada de frutas com sorvete.
A. Somente as afirmativas I e II estão corretas.
B. Somente as afirmativas I, II e IV estão corretas.
C. Somente as afirmativas II, III e IV estão corretas.
D. Somente as afirmativas II e V estão corretas.
E. Somente as afirmativas III, IV e V estão corretas.
2.  James Watson e Francis Crick foram os responsáveis por publicar o artigo que descrevia a estrutura do DNA. Por esse trabalho, receberam, juntamente com Maurice Wilkins, o Prêmio Nobel de Medicina, em 1962. Quem foi responsável por fotografar o DNA antes da publicação desse artigo?
A. Maurice Wilkins.
B. Rosalind Franklin.
C. Alexander Fleming.
D. Walter Gilbert.
E. Johanna Döbereiner.
3.  A penicilina deu origem a uma nova fase da Medicina, a dos antibióticos, e possibilitou a redução significativa das mortes na guerra. O pesquisador descobriu que um microrganismo sintetizava alguma substância com ação bactericida, fazendo com que suas colônias de Staphylococcus aureus morressem. Qual era o tipo de microrganismo capaz de inibir o crescimento bacteriano?
A.  Bactéria.
B.  Protozoário.
C.  Fungo.
D.  Vírus.
E.  Ácaro.
4.  Assinale a alternativa correta quanto à Biotecnologia.
A.  A Biotecnologia pode ser definida como o conjunto de conhecimentos que permite a utilização de agentes biológicos na produção de bens e serviços.
B.  Desde o século passado, ocorreram pequenas mudanças nessa tecnologia.
C.  A Biotecnologia não tem como objetivo a melhoria das plantas e dos alimentos.
D.  A Biotecnologia contribui positivamente para o desenvolvimento de novos processos industriais.
E.  A Biotecnologia ainda não permite a transferência de material genético entre organismos vivos.
5.  Antigamente, a insulina aplicada nos diabéticos era extraída do pâncreas de bois e porcos. Com a Biotecnologia, pesquisadores modificaram geneticamente a bactéria Escherichia coli e a tornaram capaz de sintetizar o hormônio. Isso permitiu fabricar a insulina em maior quantidade e sem a necessidade de abater animais. O desenvolvimento dessa insulina geneticamente modificada resultou:
A. em melhorias na técnica de extração da insulina dos animais.
B.  no progresso da área química.
C.  na busca pela resistência aos antibióticos.
D.  na melhoria na saúde dos indivíduos diabéticos.
E.  Nenhuma das alternativas está correta.
Na prática 
Ao que tudo indica, médicos chineses foram os pioneiros no estudo do fenômeno da prevenção de doenças. Testavam crianças que inalavam crostas de feridas da varíola (a chamada variolação), tornando-se uma prática comum na Inglaterra e, em algumas vezes, resultava em casos graves.
Antes do surgimento das vacinas, as pessoas que se recuperavam de doenças como a varíola tornavam-se imunes a ela, o que motivou Edward Jenner a dar início à sua experimentação, inoculando varíola bovina (mais segura do que a variolação) em pessoas, na tentativa de prevenir a doença.
Veja, Na Prática, como se deu a experimentação de Jenner até chegar à vacina da varíola.
Na cidade de Berkeley, Inglaterra, as vacas adoeciam de um mal chamado cowpox, semelhante à varíola humana, causando pústulas no ubre desses animais. Quem as ordenhava, ficava doente, apresentando lesões semelhantes nas mãos, que desapareciam espontaneamente.
A população do campo costumava dizer que as pessoas que adquiriam a cowpox estariam protegidas da varíola humana, por smallpox. Essa afirmação intrigava Jenner, que, por 20 anos, observou essa relação meticulosamente.	
Jenner resolveu testar essa teoria em Sara Nelmes, que havia adquirido a varíola bovina ordenhando vacas doentes.
Ela inoculou o pus, retirado de uma vesícula da mão direita da paciente, na no braço de um menino de oito anos, chamado Jacobo Phipps, fazendo com que ele desenvolvesse escassos sintomas gerais.
Após seis semanas, Jenner inoculou o pus da varíola humana na criança, e, para a sua surpresa, o menino não desenvolveu a doença. Então, surgiu a vacina antivariólica.
Por algum tempo, o método de Jenner sofreu críticas. Apesar disso, a vacinação difundiu-se por todo o mundo, e a varíola foi a primeira doença infecciosa extinta graças à vacinação preventiva.
Engenharia genética
Apresentação
Um dos grandes objetivos da ciência moderna era manipular a estrutura genética em prol de benefícios populacionais, como o desenvolvimento de fármacos e a cura de doenças, bem como melhorias no setor alimentício. A tecnologia do DNA recombinante ou Engenharia Genética aparece como o agrupamento de técnicas que possibilita manipular o material genético, por meio de cortes e recombinação de moléculas de DNA de origens distintas.
Os resultados do uso dessa tecnologia já estão presentes em nosso cotidiano, nos alimentos geneticamente modificados, que apresentam melhorias nutricionais e são mais resistentes a pragas, nos fármacos, como a insulina para o tratamento do diabetes, entre uma infinidade de outros produtos que surgiram com a biotecnologia.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você verá os princípios e as aplicações da Engenharia Genética, identificará a tecnologia do DNA recombinante, conhecerá os conceitos dos Organismos Geneticamente Modificados (OGMs), os princípios e as aplicações da terapia gênica e verá como a Engenharia Genética está presente e é necessária atualmente.
Bons estudos.
Ao final desta Unidadede Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
· Diferenciar as aplicações e os princípios da Engenharia Genética.
· Identificar a tecnologia do DNA recombinante.
· Conceituar os Organismos Geneticamente Modificados, bem como os princípios e as aplicações da terapia gênica.
Desafio
Uma ferramenta que tem chamado muito a atenção na área de biotecnologia é a CRISPR-Cas9, que é um instrumento para edição do genoma. Com o sistema CRISPR-Cas9 é possível nocautear ou ativar genes, inserindo bases específicas, ou até mesmo substituir uma base por outra, objetivando corrigir uma mutação.​​​​​​​
Muitos pacientes sofrem com a doença de Huntington, uma patologia que tem como causa a deficiência em um único gene do cromossomo 4.
O portador apresenta perda progressiva de células nervosas, e os sintomas incluem a perda da capacidade cognitiva, como memória e pensamento ordenado, perda de movimentos e do equilíbrio emocional. É uma doença neurodegenerativa.
Uma outra preocupação cerca os portadores dessa patologia: a possibilidade de seus filhos herdarem a cópia do gene causador da doença. Para eles, a tecnologia CRISPR-Cas 9 se tornou uma esperança e já está em fase de testes para cortar a parte do gene que produz a proteina toxica.
Pense que, além da doença de Huntington, há milhares de outras patologias que poderiam ser beneficiadas com essa tecnologia. De acordo com seus conhecimentos sobre as etapas de edição pela ferramenta CRISPR-Cas9, responda:
a) Por que a alteração na sequência de DNA realizada pela ferramenta CRISPR-Cas9 poderia inativar um gene?
b) A partir de seus conhecimentos de Engenharia Genética, você acredita que é possível superexpressar um gene?
Escreva sua resposta no campo abaixo:
Padrão de resposta esperado
a) Quando a sequência do DNA for alterada pela ação da Cas9, o RNA transcrito, a partir dessa sequência, também será alterado. De modo que a proteína traduzida a partir desse RNAm pode não ser funcional, ou seja, o gene pode ser inativado.
Sistematicamente, no processo de edição, utiliza-se um RNA-guia (CRISPR) junto com uma enzima de restrição (Cas9). O RNA-guia é uma sequência complementar de um determinado trecho de DNA. A CRISPR-Cas9, ao ser introduzida em uma célula, irá identificar a sequência de DNA complementar, e a enzima corta o DNA em um local específico. Após, o sistema de reparo do DNA começa a ser ativado, unindo os segmentos que foram separados, podendo alterar a sequência original e causar a inativação de um gene.
b) Atualmente, a literatura fornece dados de que apenas é possível superexpressar um gene por meio de animais transgênicos. Por exemplo: a técnica de microinjeção pronuclear se baseia na injeção de uma solução de DNA, contendo o transgene de interesse, no pronúcleo de um óvulo recém-fertilizado. Essa metodologia propicia que várias cópias do transgene injetado se integrem em tandem em um sítio aleatório no genoma e sejam transmitidas de maneira mendeliana. O transgene deve conter todos os elementos de um gene, mas deve ser construído por técnicas de DNA recombinante para sanar qualquer dúvida. Dessa forma, o transgene pode ser utilizado para superexpressar um gene de interesse em tecidos específicos desses animais. Assim, avaliando as consequências dessa superexpressão, pode-se inferir a função daquele gene.
Infográfico
Ao longo das últimas três décadas, foram desenvolvidos muitos fármacos utilizando a Engenharia Genética, o que potencializou positivamente o tratamento de muitas doenças.
Um fármaco que vale ser lembrado é o hormônio do crescimento humano (hGH), que teve seu desenvolvimento por meio da tecnologia do DNA recombinante, a qual introduziu o gene do hormônio do crescimento humano em bactérias a fim de que elas produzissem esse hormônio em grande escala, trazendo muitos benefícios para a área da saúde. Veja em detalhes no Infográfico.
TERAPIA DO HORMONIO DO CRESCIMENTO HUMANO (HGH)
A deficiência de hormônio de crescimento atinge uma em cada 15 mil crianças, e o tratamento é a reposição hormonal. O diagnóstico deve ser feito, de preferência, na infância, mas o tratamento persiste até que as cartilagens parem de crescer, o que acontece após os 16 anos.
Normalmente, a liberação do hormônio na circulação sanguínea atinge seu pico durante o sono e durante a adolescência.
Esse hormônio é liberado pela glân dula pituitária, localizada na base do cérebro. Pela corrente sanguínea, ele chega ao fígado e nele induz a produ ção, especialmente, do IGF1, substân cia que promove o crescimento.
Nos anos 50, o hormônio usado para tratar crianças era retirado de glândulas pituitárias humanas coletadas em autópsias, porém o hormônio obtido dos cadáveres estava associado ao mal de Creutzfeldt-Jakob (que gera distúrbio neurodegenerativo). Então, o uso do hormônio obtido de pituitárias humanas foi proibido.
Ao mesmo tempo em que a doença de Creutzfeldt-Jakob foi relatada, o hormônio do crescimento humano(GH) estava sendo desenvolvido, por meio da Engenharia Genética, possibilitando a clonagem do gene codificador do hormônio em bactérias geneticamente modificadas.
A partir de 1985, chegou ao mercado o GH recombinante. Atualmente, várias companhias produzem GH por técnicas de Engenharia Genética. O que nos mostra que o uso dessa tecnologia resultou em um suprimento adequado e constante desse hormônio de GH para todas as pessoas que têm necessidade dessa terapia.
Exercícios
1. Há um tipo de sistema imune em procariotos que ajuda a preservar a estabilidade do genoma denominado sistema CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats). É a mais nova ferramenta da biotecnologia, atuando como uma ferramenta molecular para editar o DNA, sendo responsável por diversos avanços científicos. Acerca da tecnologia CRISPR-Cas9, marque a alternativa correta:
I - A Cas9 é uma  enzima que tem atividade semelhante a das enzimas de restrição.
II - CRISPR é uma molécula de RNA-guia, com capacidade de indicar o local do cromossomo que deve ser editado.
III - O sistema CRISPR-Cas9 pode ser utilizado tanto para a transgenia como para terapia gênica.
A. Apenas I.
B. Apenas III. 
C. Apenas I e II.
D. Apenas II e III.
E.  I, II e III.
2. Baseado em seu conhecimento de Engenharia Genética, analise as afirmações a seguir e marque a alternativa correta:
I - Técnicas biotecnológicas propiciam à indústria do ramo farmacêutico a cultivar microrganismos para produzir fármacos, por exemplo.
II - Uma tecnologia inovadora que tem se destacado é a Engenharia Genética, que permite substituir métodos tradicionais de produção de fármacos como a insulina, obtendo produtos com características novas (organismos transgênicos).
III - O uso de  plasmídeos bacterianos restringe-se apenas à produção de novos medicamentos.
IV - O uso de culturas transgênicas permite complementar o valor nutricional de alimentos.
V - O uso da biotecnologia restringe-se apenas à área da saúde.
A. Apenas I, II e IV.
B. Apenas II, III e IV.
C. Apenas III, IV e V.
D. Apenas IV e V.
E. Apenas I e II.
3. Algumas aplicações da tecnologia do DNA recombinante abrangem:
I - Produção de fármacos.
II - Terapia gênica para doenças genéticas.
III - Recuperação de animais já extintos na natureza.
IV - Produtos com propriedades nutricionais melhoradas.
Assinale a alternativa correta:
A. Apenas as afirmações I e II estão corretas.
B. As afirmações I, II e III estão corretas.
C. Apenas a afirmação IV está correta.
D. Apenas a afirmação III está correta.
E. As afirmações I, II e IV estão corretas.
4. Uma das grandes conquistas da biotecnologia utilizada recentemente foi a produção de insulina. Esse processo ocorreu pela possibilidade de  introduzir a informação responsável pela fabricação da insulina humana em uma bactéria, de modo que essa passasse a produzir a substância. Para que isso fosse possível, foi inserido na bactéria: 
A. uma proteína sintetizada por células humanas.
B. RNA mensageiro da insulina humana.
C. RNA recombinante da insulina humana.
D. a sequência de DNAcodificante de insulina humana.
E. um cromossomo da espécie humana.
5. Várias metodologias foram desenvolvidas para trabalhar com genes específicos. Entre esses procedimentos, existe um processo que se denomina clonagem de DNA. Essa técnica nada mais é que:
A. um meio para obter resistência a antibióticos. 
B. uma técnica que utiliza bactérias para multiplicar um fragmento de DNA.
C. um meio que é restritamente utilizado para gerar biofármacos.
D. um processo utilizado basicamente para cortar o DNA.
E. uma técnica para alterar os nutrientes dos alimentos.
Na prática
Uma das aplicações mais bem-sucedidas envolvendo a tecnologia do DNA recombinante é a produção de proteínas recombinantes-biofármacos para tratar patologias.
Antes da Engenharia Genética, as fontes para obter esses fármacos envolviam animais, cadáveres e, ainda, contavam com um suprimento limitado frente à necessidade, além de causar algumas reações adversas. A Engenharia Genética e a biotecnologia trouxeram um potencial para gerar soluções significativas na área da saúde.
Uma grande realização no ramo da medicina moderna foi a descoberta da insulina que, brilhantemente, foi o primeiro produto gênico-humano produzido pela tecnologia de DNA recombinante, gerado a partir de bactérias Escherichia coli alteradas. Hoje, os pacientes diabéticos se beneficiam de um fármaco desenvolvido pela Engenharia Genética e não mais por meio do abate de suínos e de porcinos. 
O Desenvolvimento da insulina utilizando a tecnologia de DNA recombinante
	
Transformação gênica: métodos de transferência de DNA
O processo de transformação gênica ou genética define a introdução controlada de um gene no genoma de uma célula receptora. Esse processo tem extrema valia e significância, considerando que abre novas perspectivas no que diz respeito ao melhoramento genético de diversos organismos. 
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai conhecer os principais objetivos da transformação gênica, identificar os métodos de transferência de DNA mais pertinentes e também a metodologia associada à transferência de DNA. 
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
· Analisar os objetivos da transformação gênica.
· Identificar os métodos de transferência de DNA.
· Descrever a metodologia associada à transferência de DNA.
Desafio
As mais modernas técnicas para a manipulação de material genético têm diversas aplicações tecnológicas, envolvendo diferentes áreas, como a agropecuária.
Geraldo tem uma lavoura e observa que as folhas de sua plantação estão sendo atacadas por pragas. Em contrapartida, as ervas daninhas que crescem juntamente com a lavoura não são destruídas. Você recomendou que ele buscasse resolver seu problema por meio de soluções biotecnológicas disponíveis no mercado e desenvolvidas por meio da engenharia genética. Após a aplicação do produto, o problema da lavoura desapareceu. 
Diante do exposto, como se classifica a planta cultivada que ele adquiriu no mercado? Justifique. 
Escreva sua resposta no campo abaixo:
Padrão de resposta esperado
Ele obteve plantas cultivadas que continham um gene de resistência a pragas de lavoura. Quando há transferência gênica, por meio das técnicas de engenharia genética de um indivíduo de outra espécie, esse ser vivo é caracterizado como um transgênico; logo, as plantas adquiridas são plantas transgênicas.
Infográfico
Por meio das técnicas de engenharia genética, a transgenia por meio de transformação gênica surge como uma solução biotecnológica para problemas que interferem na agricultura, como pragas e estresses ambientais.
As pesquisas em termos de DNA recombinante tiveram um significativo avanço no estudo de plantas, de modo que certas características das plantas as tornam especialmente acessíveis para métodos de DNA recombinante.
Acompanhe no Infográfico a seguir como é realizada a transformação genética de plantas.
	
Dica do Professor
Os CRISPRs fazem parte do sistema imune bacteriano, defendendo as bactérias contra vírus invasores. O sistema pode ser considerado como uma "memória genética" capaz de ajudar a célula a detectar e destruir invasores (“bacteriófagos” ou "fagos") quando eles tornarem a atacar.
​​​​​​​O sistema CRISPR pode ser programado para atingir trechos específicos de código genético e, assim, editar o DNA em locais precisos, visando a propósitos bem definidos, como para novas ferramentas de diagnóstico ou tratamento de doenças.
Essa tecnologia é considerada uma das mais modernas conquistas biotecnológicas e, por meio desse sistema, os cientistas podem modificar permanentemente genes em células e organismos vivos. Talvez permear a correção de mutações em locais específicos do genoma humano, com o propósito de tratar as causas genéticas das doenças.
Exercícios
1. A clonagem de DNA é uma técnica biotecnológica de extrema valia. A biotecnologia proporciona a transferência de material genético entre os mais diversos organismos. Sobre esse assunto, leia as afirmativas a seguir e indique a(s) verdadeira(s).
I. Os genes que são clonados em organismos bacterianos podem ser transferidos para indivíduos de outra espécie.
II. Chamamos de transgênicos aqueles organismos que recebem e incorporam genes de outra espécie.
III. A clonagem da ovelha Dolly é um exemplo de um indivíduo originado a partir do patrimônio genético de uma célula somática.
IV. As bactérias não conseguem incorporar genes humanos e sintetizar proteínas que lhes são estranhas.
A. I e II.
B. I e IV.
C. III e IV.
D. I, II e III.
E. II, III e IV.
2. Uma vantagem que os pesquisadores aproveitam nas bactérias é o fato de que algumas delas, naturalmente, captam moléculas de DNA presentes no seu meio. Quando uma bactéria incorpora ao seu DNA fragmentos presentes no meio, é possível afirmar que ocorreu um processo de: 
A. conjugação.
B. transdução.
C. tradução.
D. transformação.
E. metamorfose.
3. Existe uma enzima, denominada luciferase, que tem como função catalisar a oxidação do composto luciferina, o que permite a produção de luz. O responsável que determina a produção dessa enzima é um gene presente nos vaga-lumes. Transferindo esse gene, por meio de técnicas de engenharia genética, para uma célula vegetal, foi dada origem a uma planta inteira, que, após ser regada com a solução de luciferina, começou a emitir luz.
O resultado desse achado indica que essa planta: 
A. incorporou o segmento de DNA do vaga-lume, o que possibilitou as células da planta de produzirem a luciferase.
B. não conseguiu expressar o gene do vaga-lume.
C. incorporou um segmento de RNA desse vaga-lume e, então, as células da planta produziram RNA e luciferase.
D. incorporou um segmento de RNA desse vaga-lume e, então, as células da planta produziram DNA e luciferase.
E. incorporou o segmento de DNA do vaga-lume, mas não conseguiu realizar a produção de luciferase.
4. Na categoria dos métodos biológicos de transferência de DNA, foram expostas famílias de vetores de transferência gênica. Em uma dessas famílias existe um vetor que é capaz de integrar-se ao DNA em muitas células de divisão lenta, inclusive os neurônios.
Esse vetor seria da família dos:
A. adenovírus.
B. retrovírus (incluindo lentivírus).
C. vírus adeno-associados. 
D. herpesvírus.
E. plasmídeos bacterianos.
5. Na tecnologia do DNA recombinante, contamos com a enzima DNA-ligase, que tem papel fundamental no processo.
Ela tem como função:
A. cortar o DNA em locais determinados. 
B. clonar as moléculas de DNA recombinante.
C. sua função ainda é desconhecida. 
D. produzir muitas cópias de uma região específica do DNA.
E. promover a formação de ligações fosfodiéster entre os nucleotídeos do inserto de DNA e do plasmídeo, "unindo" ambos. 
Na prática
O sonho dos agricultores por muito tempo era o de obter sementes de milho perfeitas que pudessem resistir a herbicidas e pragas. Por meio da engenharia genética esse sonho tornou-se possível. 
A tecnologia do DNA recombinante é a manipulação doDNA de um organismo. As bactérias, por exemplo, conseguem gerar uma ponte para a célula da planta e, no processo, transferir seu próprio DNA para o genoma da planta. A ciência também tornou capaz desativar o gene bacteriano e usar a bactéria para inserir um gene interessante diferente.
Neste Na Prática, você vai acompanhar desde o processo de seleção até a transformação de uma planta manipulada geneticamente, por meio do processo de transferência genética, para criar pés de milho resistentes a pragas.
	
50337 . 7 - Biotecnologia - 20212.A
Avaliação On-Line 1 (AOL 1) - Questionário
Adelmo Silva Soares Filho
Nota finalEnviado: 24/08/21 15:14 (UTC-3)
10/10
Conteúdo do exercício
Conteúdo do exercício
1. Pergunta 1
/1
A tecnologia do DNA recombinante propicia novas e potentes ferramentas para alterar a constituição genética de organismos. Sobre o processo de clonagem, assinale a alternativa correta:
1. As enzimas de restrição identificam o segmento de DNA que será inserido na célula alvo.
2. Os plasmídeos são moléculas circulares utilizados como vetores. Resposta correta
3. A enzima DNA-girase é importante para inserir o DNA na célula alvo.
4. O plasmídeo introduzido na célula bacteriana origina um clone celular.
5. O uso de plasmídeos diminui a eficiência das técnicas de manipulação do DNA.
2. Pergunta 2
/1
As mudanças trazidas pela biotecnologia já impactaram e seguem impactando diariamente nossa vida. Sobre os benefícios da biotecnologia na saúde e agricultura, assinale a alternativa incorreta: 
1. A biotecnologia proporciona o aumento das propriedades nutricionais dos produtos.
2. A biotecnologia contribuiu exponencialmente para a produção de fármacos.
3. Atualmente, mais de 350 fármacos estão sendo aprovados para o tratamento de diversas doenças.
4. Na agricultura os produtos geneticamente modificados são voltados para a tolerância a herbicidas.
5. Apenas um número pequeno de variedade de vacinas, hoje, são desenvolvidos a partir da biotecnologia.Resposta correta	
3. Pergunta 3
/1
Enzimas de restrição são fundamentais à Engenharia Genética. Sobre a função da enzima de restrição, assinale a alternativa correta:
1. Cortar DNA onde ocorrem sequências específicas de bases; Resposta correta
2. Inibir a síntese de DNA a partir de RNA;
3. Inibir a síntese de RNA a partir de DNA;
4. Modificar sequências de bases do DNA.
5. Permite a passagem de DNA através da membrana celular;
4. Pergunta 4
/1
Em parte motivada pela necessidade mundial de aumentar a produção de alimentos, a ciência do melhoramento genético procura encontrar soluções que aumentem a produtividade de certas espécies. Muitas vezes, usando técnicas sofisticadas, os cientistas provocam modificações nessas espécies em busca de seus benefícios e atuam à semelhança da natureza. Sobre os Organismos Geneticamente Modificados (OGM), assinale a alternativa incorreta:  
1. A introdução de OGMs em maiores escalas se deve a necessidade em atender á demanda crescente.
2. Resistência das culturas contra insetos, pragas, secas e herbicidas podem ser exemplos de algumas razões para gerar culturas transgênicas.
3. -caroteno.O arroz dourado é uma linhagem geneticamente modificada para produzir 
4. Um OGM classificado como cisgênico é aquele que recebe o material genético de uma espécie distinta. Resposta correta
5. OGM é um termo usado para um organismo que adquiriu, por meios artificiais, um ou mais genes de outra espécie.
5. Pergunta 5
/1
A transformação é o processo no qual um DNA livre é capturado pelo receptor a partir do meio circundante. Sobre a transformação gênica, assinale a alternativa incorreta:  
1. No processo de transformação gênica todas as células-alvo recebem e integram de forma estável o DNA exógeno. Resposta correta
2. Para a recuperação das células transformadas, se faz necessário o uso de um eficiente sistema de seleção e regeneração.
3. Diversos vetores plasmidiais tendem a atingir um número alto de cópias por célula.
4. No processo de transformação, cada célula contém, normalmente, um único DNA recombinante.
5. O processo de transformação se dá quando o DNA recombinante é misturado com células hospedeiras.
6. Pergunta 6
/1
O uso da Biotecnologia teve o seu início com os processos fermentativos, cuja utilização transcende, de muito, o início da era Cristã, confundindo-se com a própria história da humanidade. Sobre os fatos históricos mais significativos no contexto da Biotecnologia valie as proposições a seguir, atribuindo V para verdadeira e F para falsa e assinale a alternativa que possui a sequência correta.
I. O dogma central da biologia molecular sobre como as proteínas são produzidas a partir do DNA foi elaborado no ano de 1965. 
II. No ano de 1977, Allan Maxam e colaboradores desenvolveram a técnica de PCR.
III. A famosa ovelha Dolly foi o primeiro mamífero reproduzido de uma célula somática.
IV. Em 1998, foram descobertas as células-tronco embrionárias humanas.
V. O primeiro animal de estimação clonado foi um coelho em 2004.
1. FVFVV
2. VVVFF
3. VVFVV
4. FFVVV
7. FFVVF Resposta correta
8. 
9. Pergunta 7
/1
Em 1971, o termo “biotecnologia” foi criado pelo engenheiro húngaro Karl Ereky. Este pesquisador utilizou o termo para descrever seu experimento que visava à produção em larga escala de suínos alimentados com beterrabas cultivadas com micro-organismos. Sobre o conceito de Biotecnologia Tradicional, assinale a alternativa correta:
1. Utiliza organismos vivos modificados como são encontrados na natureza.
2. Utiliza produtos a partir de matérias-primas que receberam a adição de organismos não vivos. 
3. Utiliza organismos vivos como são encontrados na natureza. Resposta correta
4. 
Utiliza organismos não vivos modificados como são encontrados na natureza.
5. 
Utiliza organismos não vivos como são encontrados na natureza.
10. Pergunta 8
/1
A escolha da metodologia de transferência de DNA empregada varia de acordo com a finalidade, a célula ou tecido-alvo, o tipo de transgene a ser expresso e em quanto tempo e em qual quantidade de expressão deseja-se obter, dentre outros fatores. Sobre os métodos de transferência gênica avalie as proposições a seguir, atribuindo V para as verdadeira e F para as falsas e assinale a alternativa que possui a sequência correta.
I.Método de microinjeção é um exemplo de método físico.
II.Os vírus adeno-associados são utilizados como vetores e desta forma podem ser classificados como método biológico.
III.Em alguns tecidos, a injeção direta de DNA na forma plasmidial auxiliada por uma seringa mostrou grande sucesso na transferência gênica.
IV.Método químico utiliza como vetor alguma substância de origem química.
V.Dentre os sistemas de transferências, os virais são os mais utilizados nos dias de hoje.
1. VVFVV Resposta correta
2. VVFVF
3. VVVFF
4. FFVVV
5. FVFVV
11. Pergunta 9
/1
 O Sistema CRISPR-Cas9 foi desenvolvido em laboratório e é constituído de um RNA-guia (CRISPR) associado a uma enzima de restrição (Cas9). Sobre a tecnologia CRISPR avalie as proposições a seguir, atribuindo V para as verdadeira e F para as falsas e assinale a alternativa que possui a sequência correta.
I. É encontrado em muitas bactérias como um sistema de defesa.
II. O CRISPR utiliza alvos com base no DNA para carregar a nucleasse Cas9.
III. Dentro da bactéria, o complexo CRISPR-DNA-Cas9 degrada e inativa o DNA-alvo.
IV. CRISPR-Cas9 é um novo sistema regulador de edição de DNA/gene.
V. Quando um vírus ataca e invade o interior de uma bactéria e introduz seu material genético, as bactérias conseguem inserir esse DNA viral entre repetições CRISPR.
1. VVVFF
2. VFVVV
3. FFVFF
4. VVFVV
5. VFFVV Resposta correta
Pergunta 10
/1
O medicamento pioneiro que a engenharia genética utilizou foi a insulina humana, em 1982. Qual micro-organismo pode ser utilizado na produção industrial de insulina humana? 
6. protozoário
7. bacteriófago
8. bactéria Resposta correta
9. fungo
10. vírus
50337 . 7 - Biotecnologia - 20212.A
UNIDADE 2
Biossegurança e bioética
Apresentação 
A pesquisa na área da saúde e da biotecnologiabusca incessantemente novos tratamentos clínicos, novos métodos diagnósticos e a cura para diversas patologias e, para isso, envolve seres humanos nas experimentações. 
Dessa forma, é essencial ter conhecimento técnico-científico coerente a respeito de problemas éticos e questões relativas à biossegurança em todas as etapas desses processos.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai compreender o conceito de bioética, conhecer e identificar os procedimentos de biossegurança aplicada à biotecnologia, e entender a aplicabilidade dos princípios da bioética no campo da biotecnologia. 
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
· Conceituar bioética.
· Identificar os procedimentos de biossegurança aplicada à biotecnologia.
· Aplicar os princípios da bioética no campo da biotecnologia.
Desafio
A área da biossegurança engloba diversas áreas de conhecimento, como biologia, biotecnologia, saúde, ecologia, sociologia e bioética. Ela tem como premissa básica prevenir, minimizar ou eliminar riscos inerentes às atividades de pesquisa, produção, ensino, desenvolvimento tecnológico e prestação de serviços.
Seus superiores relatam o caso de uma mulher de 23 anos que viajou para realizar pesquisa médicas em um centro de rastreamento de ebola. Ao retornar, ela apresenta histórico diarreico de dias, vômitos frequentes, cefaleia, febre alta, mialgia e episódios frequentes de soluço. Ela informa que uma colega faleceu durante os experimentos, há cerca de 15 dias, em decorrência de contágio pelo vírus ebola.
Dado o estado da paciente, seus superiores resolvem coletar uma amostra dessa paciente para análise em laboratório.
​​​​​​​Como membro da equipe de biossegurança, responda aos seguintes questionamentos:
1. Em qual classe de risco esse vírus se enquadra?
2. Em qual nível de biossegurança esse material deve ser manipulado?
3. Para coleta de amostra dessa paciente para estudo em laboratório, o que o Código de Nuremberg enfatiza a respeito do consentimento?
4. Caso essa paciente fosse incluída em um estudo do vírus ebola apenas por curiosidade, que não apresentasse benefícios comprovados, esse estudo seria permitido?
Padrão de resposta esperado
1. Esse vírus se enquadra na classe de risco 4, pois apresenta elevado risco individual e coletivo, para o qual atualmente não se dispõe de profilaxia nem tratamento.
2. O nível de biossegurança em que esse vírus deve ser manipulado é o nível de biossegurança 4 (NB-4).
3. O Código de Nuremberg enfatiza que o consentimento livre esclarecido é absolutamente necessário.
4. O estudo não seria permitido, pois não se pode desenvolver um estudo que envolva seres humanos apenas com o objetivo de sanar curiosidades, sem apresentar benefícios comprovados.
Infográfico
Durante a Segunda Guerra Mundial, foram realizados experimentos atrozes, comandados pelos nazistas, envolvendo as populações judia e cigana. Quando essas atrocidades vieram a público, foi realizado um tribunal em Nuremberg para julgar os crimes de guerra. Até então, não existia nada que regesse a bioética e o direito do sujeito de pesquisa.
Veja neste Infográfico uma linha do tempo com os principais documentos internacionais referentes à bioética.
PRINCIPAIS DOCUMENTOS DA BIOÉTICA
- CÓDIGO DE NUREMBERG - 1947
"O consentimento livre esclarecido voluntário é absolutamente necessário."
O primeiro documento específico envolvendo ética na pesquisa com seres humanos foi o Código de Nuremberg, criado em 1947, após o tribunal de Nuremberg, que julgou nazistas por experimentações desumanas e crimes de guerra. Assim, por meio de códigos e declarações, foram difundidos os preceitos da bioética.
- DECLARAÇÃO UNIVERSAL DOS DIREITOS HUMANOS (ONU) - 1948
- DECLARAÇÃO DE HELSINQUE - 1964
Em 1964 surgiu a Declaração de Helsinque, elaborada pela Associação Médica Mundial, que enfatiza um conjunto de princípios éticos que orientam a pesquisa com seres humanos e é considerada o primeiro padrão internacional de pesquisa biomédica.
- RELATÓRIO BELMONT - 1978/ 1979
Tem como base norteadora os quatro princípios bioéticos: autonomia, beneficência, não maleficência e justiça.
- CNS 196/96 - 1996
Vendo a necessidade de que cada país dispusesse de normas próprias, em 1996 foi elaborada a Resolução nº 196/96, que enfatiza as normas e diretrizes de pesquisas envolvendo seres humanos e aborda questões que vão desde o início do projeto de pesquisa até a sua operacionalização.
- RESOLUÇÃO Nº 466/12 - 2012
Quinze anos após a criação da CNS 96/96, esta é revisada e o plenário do Conselho Nacional de Saúde revoga a Resolução CNS 196/96, substituindo-a pela Resolução CNS 466, de 12 de outubro de 2012, mais longa e de caráter mais filosófico.
Conteúdo do Livro
A bioética pode ser definida como temática multidisciplinar que objetiva primeiramente esclarecer e resolver questões éticas acerca dos avanços biotecnológicos. Ela prima pela ética no desenvolvimento de projetos de pesquisa que envolva a biotecnologia, além de mediar assuntos polêmicos que atualmente estão em foco, como eutanásia, manipulação genética, clonagem, aborto e pesquisas humanas.
Concomitante a isso, temos a biossegurança, voltada para o controle e a minimização de riscos advindos das práticas laboratoriais. Essa disciplina é extremamente necessária para assegurar que o processo e o progresso na área da biotecnologia ocorram com riscos mínimos para a saúde dos seres vivos e do meio ambiente.
Na obra Biotecnologia, base teórica desta Unidade de Aprendizagem, leia o capítulo Biossegurança e bioética, no qual você irá compreender o conceito de bioética, identificar os procedimentos de biossegurança aplicada à biotecnologia e entender a aplicabilidade dos princípios da bioética no campo da biotecnologia.
Dica do Professor
Nos dias atuais, muito conhecemos e nos aproveitamos da evolução da ciência e da biotecnologia. Também faz parte de nossa educação científica, porém, conhecer a parte da história que permitiu que grande parcela das tecnologias, dos fármacos e dos meios diagnósticos estivesse a nosso dispor.
A Dica do Professor traz a história de Henrietta Lacks, mulher negra intelectual e financeiramente desfavorecida, que buscou diagnóstico em um famoso hospital, o Johns Hopkins. Henrietta deu origem a uma linhagem celular que vive até hoje em nossos laboratórios, as células HeLa. A descoberta dessas células e de como elas se multiplicavam em velocidade mitológica engrandeceu a ciência, e sua história deu origem ao fantástico livro A vida imortal de Henrietta Lacks.
Suas células viveram mais tempo fora do seu corpo e oportunizaram descobertas muito importantes. Cabe salientar que, mesmo diante da vasta contribuição científica das células HeLa, a sua obtenção não ocorreu de maneira adequada, conforme o código de Nuremberg (vigente na época), não se observando o respeito à dignidade humana. Essa história marca a bioética e demonstra o quanto é importante a informação aos sujeitos de pesquisa e o quanto é essencial o consentimento livre e esclarecido, do qual Henrietta Lacks foi privada.
Em comparação com os avanços científicos que as células HeLa promoveram, a família de Henrietta Lacks não obteve nenhum lucro ou benefício nem conta com condições financeiras dignas. Atualmente, existe uma fundação, criada pela autora do livro, Rebecca Skloot, que é grandiosa em suas ações, ao auxiliar financeiramente pessoas de baixa renda que contribuíram para a pesquisa científica sem obter benefício em troca, principalmente aquelas que foram incluídas em pesquisas sem o seu consentimento.​​​​​​
Exercícios
Respostas enviadas em: 23/09/2021 19:59
1. Com base em seus conhecimentos sobre os equipamentos de proteção individual (EPIs), assinale a alternativa que contém um equipamento classificado nessa categoria:
A. Kit de primeiros socorros.
B. Extintor de incêndio.
C. Lava-olhos.
Você acertou!
D. Jaleco.
 Jaleco é exemplo de EPI. As demais alternativas apresentam exemplos de equipamentos de proteção coletiva (EPCs).
E. Centrífuga.
2. Deacordo com as classes de risco dos agentes biológicos, analise a seguinte afirmação:
Oferece alto risco individual e moderado risco para a comunidade, e causa patologias humanas ou animais para as quais existem, usualmente, medidas de tratamento e/ou prevenção​​​​​​​.
Essa afirmação indica um agente biológico:
A. de classe de risco 1.
B. de classe de risco 2.
Você acertou!
C. de classe de risco 3.
O agente biológico de classe de risco 3 oferece alto risco individual e moderado risco para a comunidade, e causa patologias humanas ou animais para as quais existem, usualmente, medidas de tratamento e/ou prevenção. O agente de risco 1 oferece baixo risco individual e de propagação; o agente de risco 2 oferece moderado risco individual e baixo risco de propagação, e tem profilaxia e tratamento eficaz; o agente de risco 4 oferece elevado risco individual e de propagação, e para ele não existe profilaxia ou tratamento eficaz.
D. de classe de risco 4.
E. que se enquadra tanto na classe de risco 1 quanto na classe de risco 2.
3. Em relação aos principais grupos de riscos inerentes ao trabalho em laboratório, iluminação inadequada e temperatura oscilante entre pontos extremos são exemplos de situações que se enquadram no grupo de riscos:
Resposta correta
A. físicos.
Iluminação inadequada e temperatura oscilante entre pontos extremos se enquadram no grupo de riscos físicos.
B. químicos.
C. ergonômicos.
D. de acidentes.
Você não acertou!
E. biológicos.
Iluminação inadequada e temperatura oscilante entre pontos extremos se enquadram no grupo de riscos físicos.
4. Em que ano foi criada a Resolução n.º 196, que abrange normas e diretrizes de pesquisas envolvendo seres humanos?
A. 1947.
B. 1979.
C. 1987.
D. 1988.
. 
Você acertou!
E. 1996.
A Resolução n.o 196/96 foi criada no ano de 1996. Ela abrange normas e diretrizes de pesquisas envolvendo seres humanos, trazendo questões que vão desde a parte inicial do projeto de pesquisa até a sua operacionalização.
5. Explorando seus conhecimentos sobre bioética, assinale a alternativa que contém o documento pioneiro envolvendo ética na pesquisa com seres humanos:
Você não acertou!
A. Declaração Universal dos Direitos Humanos.
O primeiro documento envolvendo ética na pesquisa com seres humanos foi o Código de Nuremberg, de 1947, que surgiu em função das pesquisas médicas atrozes praticadas nos campos de concentração durante a Segunda Guerra Mundial.
B. Declaração de Helsinque.
Resposta correta
C. Código de Nuremberg.
O primeiro documento envolvendo ética na pesquisa com seres humanos foi o Código de Nuremberg, de 1947, que surgiu em função das pesquisas médicas atrozes praticadas nos campos de concentração durante a Segunda Guerra Mundial.
D. Relatório Belmont.
E. Resolução n.º 01/88.
Na prática
O estudo Tuskegee foi uma pesquisa cruel realizada com seres humanos, elaborada por pessoas sabidamente instruídas, com respaldo governamental. O estudo não apenas foi cientificamente irrelevante, como também foi inadequado e antiético, desrespeitando os seres humanos envolvidos.
Esse acontecimento assumiu importância histórica por incitar a reflexão sobre a necessidade de as experimentações científicas serem pautadas pela bioética e pelo respeito à dignidade humana. O estudo Tuskegee valeu-se da subserviência de pessoas desfavorecidas intelectual e financeiramente que, em troca de refeições quentes e funeral digno, foram submetidas a experimentos enganosos.
Entenda neste Na Prática como o estudo foi aplicado.
A técnica da clonagem de organismos
Apresentação
A clonagem existe desde o início da humanidade, referindo-se àqueles organismos que apresentam o mesmo conjunto de genes. É o que ocorre casualmente nos gêmeos idênticos, que, por meio de um processo natural, têm genes idênticos. O processo de clonagem é utilizado para criar uma cópia geneticamente exata de uma célula, de um tecido ou de um organismo. Porém, existem variantes de clonagem, como a terapêutica e a reprodutiva, por exemplo. Muito antes da ovelha Dolly, mundialmente conhecida, os procedimentos de engenharia genética já haviam sido amplamente estudados e muitos procedimentos foram descobertos até que, finalmente, a técnica se materializou. 
Nesta Unidade de Aprendizagem, você irá entender o conceito de clonagem, reconhecer as técnicas associadas ao processo de clonagem molecular e diferenciar as suas aplicações. 
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
· Explicar o conceito de clonagem.
· Reconhecer as técnicas associadas ao processo de clonagem.
· Diferenciar as aplicações da clonagem.
Desafio
As cabras transgênicas utilizadas para tratar a doença de Gaucher são fruto de uma pesquisa pioneira, ocorrida em março de 2014, quando nasceu o primeiro clone caprino transgênico, o Gluca.
Os cientistas esperam que um clone transgênico seja capaz de produzir no leite a proteína humana glucocerebrosidase, que não está presente no organismo de pessoas portadoras da doença de Gaucher. Os indivíduos com a falta dessa proteína podem ter vários órgãos comprometidos. O tratamento é feito pela terapia de reposição enzimática, é custeado pelo governo e tem altos custos para o país, pois o portador da doença precisa receber injeção da enzima a cada duas semanas.
Frente ao exposto:
a) Aponte os benefícios desses clones transgênicos de cabras.
b) O que há de diferente nessas cabras para que produzam a proteína em seu leite?
c) Atualmente, como essa proteína é sintetizada para ser comercializada?
Padrão de resposta esperado
a) Atualmente, o Ministério da Saúde gasta cerca de 140 milhões de reais para o tratamento desses pacientes. Como apenas países estrangeiros o comercializam, o Brasil é dependente desse produto. Produzindo a proteína por meio das cabras, o Brasil teria menos custo e poderia atender à demanda das pessoas que têm essa doença. 
b) As cabras apresentam uma modificação genética que deve fazer com que ela produza em seu leite uma proteína humana chamada glucocerebrosidase.
c) A proteína é sintetizada em cultivos de células de hamsters e cenouras e comercializada por apenas dois laboratórios em todo o mundo. 
Infográfico
Os projetos de pesquisa são infinitos na área de engenharia genética, e o avanço científico, infindável. Nas últimas décadas, por exemplo, vários foram os comunicados de avanços científicos.
O processo de clonagem gerou muitas questões para a comunidade mundial e, de certa forma, esperança para os pesquisadores. Muitas foram as tentativas de clonar animais ao longo dos últimos anos, a maioria sem sucesso, até que surgiu a ovelha Dolly. A partir de então, ocorreram alguns marcos acerca da clonagem, demonstrando a ascensão da pesquisa científica e da engenharia genética e o poder da biotecnologia.
Veja, no Infográfico a seguir, um breve histórico do processo de clonagem nas últimas décadas.
	
Conteúdo do Livro
É denominado clone um indivíduo geneticamente idêntico ao seu genitor ou um grupo de indivíduos geneticamente idênticos entre si. A tecnologia do DNA recombinante trouxe diversos avanços científicos, sendo uma força motriz da biotecnologia e, como exemplo de suas aplicações, é possível citar a clonagem de um segmento de DNA de interesse. Isso possibilita analisar e investigar o genoma de diversas espécies. Durante décadas, os pesquisadores acreditaram que seria impossível clonar mamíferos, até que surgiu a ovelha Dolly para desmistificar tal afirmação e demonstrar que a ciência avança com o conhecimento. 
No capítulo A técnica da clonagem de organismos, da obra Biotecnologia, você vai ver que a clonagem tem inúmeras aplicações, além de variantes, como a clonagem reprodutiva e a terapêutica.
Dica do Professor
A clonagem que utiliza vetores de clonagem demanda dos profissionais esforço e tempo consideráveis. Por isso, a maneira mais comum de obter várias cópias do gene a ser clonado é pela técnica da reação em cadeia da polimerase (PCR). Por meiodela, em poucas horas, é possível obter inúmeras cópias de um segmento de DNA.
A PCR impactou de maneira importante as pesquisas científicas e a engenharia genética e tem sido largamente utilizada para amplificar DNA a partir de grande variedade de fontes. Confira na Dica do Professor mais informações sobre essa técnica revolucionária.
Exercícios
1. Sobre as enzimas de restrição, assinale a alternativa que descreve corretamente a sua função.
A. Não apresentam função em organismos bacterianos.
B. Clivam o DNA em sequências altamente específicas.
C. São inseridas em bactérias por meio dos bacteriófagos.
D. São produzidas apenas por células eucarióticas. 
E. Adicionam grupos metil a sequências de DNA específicas.
2. Analisando a listagem a seguir, marque a alternativa que apresenta a sequência correta de passos para o desenvolvimento da tecnologia do DNA recombinante utilizando um vetor plasmidial.
I. Transfectar a célula hospedeira.
II. Selecionar o gene de interesse.
III. Digerir o vetor e o DNA estranho com uma enzima de restrição.
IV. Unir o plasmídeo digerido com o DNA estranho.
A. A sequência correta é: I, II, III, IV.
B. A sequência correta é: II, IV, III, I.
C. A sequência correta é: I, IV, III, II.
D. A sequência correta é: II, III, IV, I.
E. A sequência correta é: III, I, II, IV.
3. Qual é o nome da enzima capaz de unir o plasmídeo digerido com o DNA estranho? Assinale a única alternativa correta.
A. DNA-ligase.
B. Enzima catalase.
C. DNA-helicase.
D. DNA-polimerase.
E. RNA-polimerase.
4. Neste capítulo, você aprendeu sobre a reação em cadeia da polimerase (PCR). Em que consiste essa técnica revolucionária? Escolha a opção correta.
A. Produzir inúmeras cópias de DNA.
B. Produzir inúmeras cópias de RNA.
C. Produzir inúmeras cópias de enzimas.
D. Produzir diversas cópias de anticorpos.
E. Produzir inúmeras cópias de células totipotentes.
5. O processo de clonagem tem como intuito gerar um indivíduo idêntico ao que o originou. Ampliando esse conceito, podemos afirmar que, por meio da clonagem, é possível produzir grande quantidade de cópias idênticas de moléculas específicas de DNA.
Como você estudou neste capítulo, a clonagem pode ocorrer em níveis distintos. Existem técnicas de clonagem que possibilitam, por exemplo, substituir tecido cardíaco em uma pessoa que teve um infarto, ou seja, para tratar uma enfermidade. No caso desse exemplo, como seria denominada a clonagem? 
A. Clonagem multiplicadora.
B. Clonagem in vitro.
C. Clonagem reparadora.
D. Clonagem terapêutica.
E. Clonagem reprodutiva. 
Na prática
Você sabia que as plantas também podem ser clonadas? Células diferenciadas, especializadas em armazenamento de nutrientes da raiz de uma planta, podem ser induzidas à desdiferenciação quando colocadas em meio novo. Essas células, portanto, podem atuar como células embrionárias precoces e dar origem a uma nova planta.
Durante os anos 1950, um pesquisador e seus alunos na Universidade de Cornell, trabalhando com cenouras, obtiveram com sucesso a clonagem de plantas inteiras, partindo de células únicas diferenciadas. Observando seus estudos, foi possível analisar que células diferenciadas obtidas a partir da raiz da cenoura, após incubação em meio de cultura, se desenvolviam e se tornavam plantas adultas normais, geneticamente idênticas à planta progenitora. A clonagem de plantas é, atualmente, amplamente utilizada na agricultura. Observe que até você já deve ter feito um clone: se, por acaso, algum dia você cultivou uma nova planta a partir de um corte, então realizou uma clonagem!
Confira como é feita, Na Prática, a clonagem de uma cenoura.
Terapia gênica
Apresentação
Clara e objetivamente, conceitua-se  terapia gênica  como o ato de  introduzir material genético em uma célula objetivando interceder na progressão de uma patologia. No Brasil, essa terapia ainda está em atraso quando comparada com outros países, porém muitos avanços são considerados significativos e as perspectivas de crescimento nessa área são muito promissoras. Por motivos claramente éticos, atualmente a terapia gênica não pode ser realizada com células germinativas. A modificação genética, obrigatoriamente, só pode atingir as células somáticas dos indivíduos e é o que atualmente tem sido realizado nos laboratórios de pesquisa. 
Nesta Unidade de Aprendizagem, você irá compreender o procedimento de terapia gênica, conhecer o seu potencial e riscos, bem como reconhecer os seus avanços.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
· Descrever o procedimento de terapia gênica.
· Explicar o potencial e riscos da terapia gênica.
· Reconhecer os avanços da terapia gênica.
Desafio
A fibrose cística é uma patologia genética recessiva em que o aparecimento de sintomas ocorre ainda na infância. Além de ser uma doença hereditária, ela costumava ser letal. Atualmente, alguns tratamentos propiciam que os afetados cheguem à vida adulta. 
	Nos pacientes com fibrose cística, os canais de Cl– não funcionam corretamente nas células epiteliais. Isolando o gene da fibrose cística, foi possível perceber que ele codifica uma proteína chamada CFTR, que funciona como uma forma de canal de Cl–. Mutações nesse gene originam o transporte ineficiente de Cl–, sendo responsáveis pelo estabelecimento da fibrose cística hereditária.
Baseado nessas informações, pense que você precisa de uma alternativa dentro da terapia gênica para tratar pacientes com essas características e responda aos questionamentos a seguir:
a) Essa patologia seria uma boa candidata para o uso da terapia gênica?
b) Se sua resposta for sim, como poderia ser baseada a terapia?
c) A tríade de objetivos da terapia gênica é: suplementação ou aumento gênico, silenciamento gênico e reparo gênico. Qual seria o tipo de objetivo escolhido para a terapia gênica nesse caso da fibrose cística?
Padrão de resposta esperado
a) Sim, pois trata-se de uma doença hereditária. Seria possível isolar o gene da fibrose cística para mapear o genoma dos indivíduos portadores.
b) A terapia poderia ser baseada na introdução do gene normal da CFTR em cultura de células do próprio pacientes com fibrose cística, o que resultaria na restauração da função do canal de Cl–. 
c) O objetivo de escolha seria o reparo do gene defeituoso por meio da transferência de cópias do gene CFTR normal para as células com desordem no seu funcionamento. 
Infográfico
A geneterapia ou terapia gênica tem como objetivo, basicamente, tratar ou prevenir, por meio da manipulação genética, uma patologia herdada ou adquirida.
No Infográfico a seguir, você verá informações sobre a introdução de genes nas células e quais são os requisitos básicos para que uma terapia gênica seja efetiva.
Conteúdo do Livro
A terapia gênica pode ser entendida como a capacidade do melhoramento genético por meio da correção de genes alterados (mutados), visando ao tratamento terapêutico. Resumidamente, os principais objetivos da terapia gênica são suplementação ou aumento do gene, silenciamento gênico  e reparo gênico. 
No capítulo Terapia gênica, da obra Biotecnologia, você vai compreender que a terapia gênica gera muita esperança e expectativa para tratar diversas patologias que, atualmente, não dispõem de cura ou tratamento. Porém, alguns obstáculos significativos precisam ainda ser elucidados para a obtenção de um protocolo de terapia gênica eficiente e reprodutível, além de questões críticas de segurança e regulação que compõem esse impasse.
Exercícios
1.Baseado nos conhecimentos aprendidos neste capítulo, analise as afirmativas a seguir e marque a alternativa correta sobre a terapia gênica:
I. Para substituir um alelo não funcional, uma cópia de um alelo funcional pode ser adicionada.
II. Um gene sem função pode ser corrigido por meio da apoptose.
III. Um gene não funcional poderá ser substituído por um gene funcional por meio da recombinação genética.
IV. Quando um gene não é funcional pode ser substituído por um gene funcionalinserido em um local não específico do genoma.
V.  A tecnologia CRISPR possibilita a edição de sequências de DNA alvo-específicas do genoma de qualquer organismo e tem sido utilizada com sucesso em experimentos para patologias, como a anemia falciforme.
A. Somente as afirmativas I e II estão corretas.
B. Somente as afirmativas I e III estão corretas.
C. Somente as afirmativas I e V estão corretas.
D. Somente as afirmativas I, III, IV e V estão corretas.
2. A cura para muitas patologias vem sendo assiduamente pesquisada. Doenças como a fibrose cística, por exemplo, são fatais e apresentam uma sobrevida curta para seus portadores. A identificação de genes responsáveis por causar essas patologias tem gerado muita esperança para a terapia gênica. Como ela poderia contribuir para esse tipo de doença?
A. Por meio da inserção de cópias extras dos alelos mutados.
B. Produzindo proteínas funcionais em organismos de espécies distintas.
C. Por meio da inibição da expressão do gene com mutação nas células secretoras de proteínas.
D. Por meio da substituição do alelo mutado ou pela adição de uma cópia funcional do alelo.
E. Por meio da indução de mutações nos genes responsáveis por essa patologia.
3. Imagine uma situação na qual uma criança com uma síndrome congênita chega ao consultório para ser atendida. Você é o profissional que a atende e é indagado pelos tutores se a terapia gênica poderia ser utilizada para tratá-la. A respeito do assunto você responderia que:
A. Atualmente, a terapia gênica não está disponível, mas em alguns anos poderia ser utilizada.
B. Informa que a terapia gênica não está disponível atualmente e que, mesmo se estivesse, não seria capaz de tratar uma patologia congênita.
C. Informa que é possível tratar com a terapia gênica, mas ela ainda é muito cara.
D. Informa que a terapia gênica é uma conduta inaceitável eticamente.
E. Informa que pode encaminhar a criança para terapia gênica imediatamente.
4. Como é chamada o tipo de terapia gênica em que as células do paciente são retiradas e modificadas por meio da inserção do material genético e, em seguida, reintroduzidas no próprio paciente? Escolha a alternativa correta.
A. In vivo.​​​​​​​​​​​​​​
B. In vitro.
C. Ex vivo.
D. Clonagem.
E. Terapia de células germinativas.
5. Sobre a terapia gênica, leia as afirmativas a seguir e marque a alternativa correta:
I. O uso da terapia gênica para introduzir os genes nas células está apoiado em métodos laboratoriais que já são bem estabelecidos.
II. A terapia das células somáticas é eticamente inaceitável.
III. A terapia das células germinativas é eticamente inaceitável.
IV. No tipo de terapia gênica in vivo, é injetado ou introduzido, de algum modo, o produto terapêutico no organismo do paciente.
A. Somente as afirmativas I e II estão corretas.
B. Somente as afirmativas I e III estão corretas.
C. Somente as afirmativas II e III estão corretas.
D. Somente as afirmativas II e IV estão corretas.
E. Somente as afirmativas I, III e IV estão corretas.
Na prática
A tecnologia CRISPR vem sendo muito citada na literatura como sendo uma das técnicas mais revolucionárias da atualidade. Ela possibilita a edição de sequências de DNA alvo-específicas do genoma de qualquer organismo. 
Advindo do sistema imune adaptativo de procariontes, esse mecanismo reconhece o material genético invasor, cliva-o em pequenos fragmentos e integra-o em seu próprio DNA. Em uma segunda exposição pelo mesmo agente, há transcrição do locus CRISPR, processamento do RNAm e criação de pequenos fragmentos de RNA (crRNAs), que geram complexos com as proteínas Cas. Estes reconhecem os ácidos nucleicos estranhos e o destroem. 
Confira, na prática, como essa tecnologia vem sendo aplicada para o tratamento de doenças.
Genes e medicamentos
Apresentação
As técnicas de biotecnologia evoluíram muito nas últimas décadas, permitindo que, por meio da manipulação gênica, se possam produzir novos biofármacos para o tratamento de doenças de forma mais específica e eficaz. Mas que técnicas biotecnológicas podem ser empregadas para produzir esses fármacos? Como é possível manipular genes para se obterem ferramentas terapêuticas e melhorar a qualidade de vida da população? Quais fármacos podem ser produzidos utilizando essas técnicas?
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai obter as respostas para todas essas perguntas e vai conhecer as principais técnicas de biotecnologia e suas aplicações no desenvolvimento de fármacos. Ao final desta Unidade, você conseguirá entender por que os fármacos produzidos por meio da biotecnologia vieram para ficar. 
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
· Descrever as aplicações da biotecnologia na modificação de genes.
· Reconhecer a contribuição da biotecnologia para a farmacologia.
· Relacionar os principais medicamentos produzidos por meio de processos biotecnológicos.
Desafio
A distrofia muscular de Duchenne (DMD) é uma condição genética caracterizada por fraqueza e degeneração muscular progressiva. É causada por mutações no gene da distrofina, incapaz de produzir uma proteína completa funcional (chamada então de proteína truncada).
	
Frente ao exposto e avaliando as duas condições (DMD e acondroplasia), responda:
a) Você acredita que um medicamento de exon skipping seria adequado para a acondroplasia?
b) Como você poderia acabar com a produção excessiva de FGFR3?
c) Segundo os seus conhecimentos, quais são os principais desafios de se encontrar um tratamento para a acondroplasia?
Padrão de resposta esperado
a) Não seria adequado, porque a proteína completa está sendo formada, diferentemente da aplicação na DMD, em que a proteína é truncada.
b) Por meio do desenvolvimento de uma vacina ou de um anticorpo que se ligasse à proteína mutada, levando à sua degradação. Outra abordagem seria o uso de medicamentos que corrigissem a mutação no gene (terapia gênica).
c) Diferentemente da DMD, que se manifesta na infância, a acondroplasia apresenta seus primeiros sinais antes do nascimento. Dessa forma, qualquer tratamento teria de ser realizado durante o pré-natal. Outro desafio seria não degradar a FGFR3 em excesso, o que poderia levar à morte do feto.
Infográfico
Com o aprimoramento das técnicas de manipulação do DNA, ocorreu o surgimento das biofábricas. Elas permitem a produção de fármacos por plantas modificadas geneticamente em grande escala. O mais interessante nessa técnica é que, em vez de utilizarem bactérias e outros microrganismos para produzir substâncias de interesse, a indústria farmacêutica pode desenvolver esses produtos dentro de plantas, como o milho, por exemplo. 
Confira no Infográfico como é feita a produção de uma biofábrica.
Conteúdo do Livro
A biotecnologia foi uma das áreas do conhecimento que mais avançou nos últimos anos. Com o surgimento da engenharia genética e a possibilidade de manipulação de genes, foi possível selecionar e clonar porções específicas do nosso DNA para que produzissem proteínas ou moléculas terapêuticas em grandes quantidades, possibilitando, assim, o surgimento dos biofármacos.
No capítulo Genes e medicamentos, da obra Biotecnologia, você vai ter a oportunidade de saber mais sobre as aplicações da biotecnologia moderna na produção de fármacos e no tratamento de doenças.
Boa leitura.
Dica do Professor
Com o avanço da biotecnologia, se tornou possível produzir em laboratório anticorpos monoclonais, ou seja, anticorpos específicos para uma única região do antígeno, presente nas células estranhas ao organismo. Essa característica particular desses anticorpos permite que eles sejam aplicados de forma promissora na terapia de diversas doenças, sendo amplamente utilizados para o tratamento de diversos tipos de câncer.
Nesta Dica do Professor, você vai ter a oportunidade de conhecer um pouco mais sobre a técnica de produção de anticorpos monoclonais.
Exercícios
Respostas enviadas em: 25/09/2021 10:59
1. A biotecnologia permite a manipulação de genes