Por: Autora Geórgia Falcão - Referência Técnica em Saúde Pública
Você sabia?
Que a biotecnologia é uma ciência multidisciplinar que pode integrar diversas áreas do conhecimento como a genética, a microbiologia, a bioquímica, a engenharia química, a engenharia genética, a zootecnia, dentre outras (1).
Existem várias definições para o termo Biotecnologia e os diversos esforços para a concepção de um conceito adequado demonstram que estes têm se modificado de acordo com o conhecimento que o homem adquire sobre os seres vivos e que se trata de um campo de trabalho multidisciplinar, dando lugar a uma biotecnologia clássica e uma moderna, com base em focos de conhecimento classificados como fundamentais e de engenharias (1).
Definições de Biotecnologias:
OECD – Organisation for Economic Co-Operation and Development: A aplicação dos princípios da ciência e da engenharia no tratamento de matérias por agentes biológicos na produção de bens e serviços (1982);
OTA – Office of Technology Assessment: Biotecnologia, de uma forma abrangente, inclui qualquer técnica que utiliza organismos vivos (ou partes deles) para obter ou modificar produtos, melhorar plantas e animais, ou desenvolver microrganismos para usos específicos (1984);
EFB – European Federation of Biotechnology: Uso integrado da bioquímica, da microbiologia e da engenharia para conseguir aplicar as capacidades de microrganismos, células cultivadas animais ou vegetais ou parte dos mesmos na indústria, na saúde e nos processos relativos ao meio ambiente (1988);
E.H. Houwink: o uso controlado da informação biológica (1989);
BIO – Biotechnology Industry Organization: em sentido amplo, Biotecnologia é “bio” + “tecnologia”, isto é o uso de processos biológicos para resolver problemas ou fazer produtos úteis (2003) (3).
A biotecnologia na História:
A biotecnologia passou a ser apontada como ciência de alta prioridade há pouco tempo, porém, alguns processos biotecnológicos já vêm sendo utilizados desde a Antiguidade.
O uso da biotecnologia iniciou-se com os processos fermentativos obtidos a partir de microorganismos, cujo uso remete-se para muito antes do início da era cristã. A produção de bebidas alcoólicas pela fermentação de grãos de cereais já era conhecida pelos sumérios e babilônios antes do ano 6000 a.C. e por volta do ano 2000 a. C., os egípcios, que já utilizavam o fermento para fabricar cerveja, passaram a emprega-la também na fabricação de pão (2).
As grandes guerras mundiais estimularam a produção em escala industrial de produtos oriundos de processos de fermentação. Desde a primeira guerra mundial, a Alemanha desenvolveu um processo microbiológico de obtenção de álcool para a produção de glicerol (insumo para a produção de explosivos). Em contrapartida, a Inglaterra produziu em larga escala a acetona para a fabricação de munições, este processo fermentativo colaborou para o desenvolvimento dos fermentadores industriais e as técnicas de controle de infecções (6).
Um grande marco para a indústria foi a produção de antibióticos (5). A partir de 1928, com a descoberta da penicilina por Alexander Fleming, novos antibióticos foram desenvolvidos no mundo, onde, a partir da década de 1940, durante a segunda guerra mundial, passaram a integrar os processos industriais biotecnológicos, principalmente nos Estados Unidos. A penicilina e, posteriormente, a estreptomicina, são exemplos clássicos.
As aplicações da biotecnologia estão na área agrícola, pecuária, industrial, de saúde e meio ambiente, tem possibilitado descobertas de processos que envolvem o uso das técnicas do DNA para desenvolver técnicas de cultivo de células e tecidos, e produzir transgênicos, fármacos, enzimas, hormônios, vacinas e outros produtos químicos bioconvertidos (5).
Áreas de estudo da biotecnologia:
Biotecnologia vermelha: é a área médico-farmacêutica e de preservação da saúde.
São exemplos de inovação dessa área:
- ● produção de vacinas;
- ● desenvolvimento de novos fármacos: antibióticos, anti-inflamatórios, etc;
- ● elaboração de hormônios, reagentes, enzimas etc;
- ● uso de anticorpos para fins terapêuticos;
- ● técnicas moleculares de diagnósticos;
- ● terapias regenerativas;
- ● desenvolvimento da engenharia genética para curar enfermidades
- ● através da manipulação genética;
- ● utilização da nanotecnologia (através de nanopartículas), destinada ao tratamento do câncer, das doenças inflamatórias, cardiovasculares, neurológicas e no combate ao vírus da AIDS;
- ● aperfeiçoamento das técnicas de fertilização in vitro, na inseminação em laboratório e na transferência dos embriões (2).
Biotecnologia azul: conhecida como biotecnologia marinha, tem como base de estudo a captação de produtos oriundos dos oceanos para utilização industrial
São reconhecidas como aplicáveis à Biotecnologia marinha:
- ● genômica em aquicultura, destinada ao melhoramento da performance e sustentabilidade;
- ● microbiologia marinha, na biotecnologia de organismos marinhos;
- ● genômica, proteômica e metabololômica, para produtos naturais marinhos bioativos e bioprodutos;
- ● biotecnologia das algas como o biodiesel; anti-incrustantes e anticorrosivos; toxinas marinhas; biotecnologia marinha e o meio ambiente (6).
Biotecnologia preta – estuda situações de grande repercussão relacionadas às pesquisas biotecnológicas que abordam o desenvolvimento de armas biológicas, associadas às ações de vigilância e antibioterrorismo.
Dentre os diferentes tipos de armamentos biológicos, os mais temidos são criados a partir de microrganismos (bactérias, fungos e vírus) capazes de provocar danos graves, inclusive devastar comunidades e países, além de ocasionar danos ao ecossistema.
Bactérias como o Bacillus anthracis, Yersinia pestis e Orthopoxvirus variolae são exemplos de organismos que podem ser utilizados numa ação de terrorismo biológico, por causarem respectivamente a doença antraz, peste e varíola (8).
Biotecnologia branca – conhecida como Biotecnologia industrial, destina-se a produção de processos industriais e a geração de materiais e/ou produtos de alto valor agregado para a indústria, a partir da utilização de microrganismos (fungos, bactérias ou leveduras) ou enzimas (obtidas de microrganismos).
São usados como ferramentas biotecnológicas para:
- ● fabricação de bebidas;
- ● biocombustíveis;
- ● vacinas;
- ● biopolímeros;
- ● produtos de limpeza
Biotecnologia roxa – de acordo com a Organização Mundial da Propriedade Intelectual (OMPI), a Propriedade Intelectual pode ser referida como criações feitas pela mente
São exemplos:
- ● invenções, obras literárias ou artísticas, designs, produtos e processos industriais.
Existem leis a nível mundial e nacional que protegem a propriedade intelectual. A depender de sua natureza tal propriedade pode ser resguardada por meio de patentes, direitos autorais e marcas registradas, por exemplo (9).
Biotecnologia marrom – exalta o estudo de ambientes áridos e desérticos, sendo responsável pela inovação e gestão dos recursos presentes neste tipo de solo.
Dentre as principais atividades destacam-se:
- ● o desenvolvimento de tecnologias de interesse humano e meio ambiente;
- ● a bioprospecção de organismos inseridos nestes biomas;
- ● as possíveis soluções na resolução de questões atribuídas às inseguranças alimentares e hídricas, associadas a valores sociais, éticos e culturais (10, 11).
Biotecnologia dourada – é área da bioinformática que consiste na utilização de ferramentas computacionais para o armazenamento, análise e interpretação de dados biológicos e surgiu da necessidade de manipular o crescente volume de dados associados ao desenvolvimento de novas tecnologias experimentais.
As principais subáreas são:
- ● genômica, transcriptômica, proteômica e metabolômica, onde todas atuam no foco na análise de dados biológicos em larga escala e diferem no tipo de dado estudado (sequências de DNA e RNA ou estruturas de proteínas) (12).
Biotecnologia cinza – se aplica aos bioprocessos, processos fermentativos e indústria.
Durante o século XX, a expansão da Microbiologia Industrial possibilitou, através de processos baseados no metabolismo microbiano, a fabricação de diversas substâncias (acetona, butanol, etanol, ácido cítrico, antibióticos etc.).
A elaboração de vinhos e cervejas foi o primeiro processo fermentativo desenvolvido em escala industrial (2). Os bioprocessos são considerados fundamentais em muitas indústrias químicas, alimentícias e farmacêuticas.
Biotecnologia verde – atua no desenvolvimento de técnicas e tecnologias para se obter melhores resultados, tanto na área alimentar, como na área agrícola e, desta forma, ambas estão interligadas.
Aplica-se:
- ● no controle de pragas e no controle de plantas daninhas;
- ● no melhoramento vegetal de plantas tolerantes a herbicidas de largo espectro;
- ● na melhoria da fertilidade de solos, entre outros métodos biotecnológicos (13).
Biotecnologia amarela – está relacionada a aplicações nutricionais e tem como objetivo a produção de alimentos com melhores propriedades nutricionais e funcionais que podem ser alcançados por modificação genética e enzimática (COSTA, 2004).
Benefícios trazidos:
- ● processos de fermentação em produtos panificados, bebidas alcoólicas e lácteas;
- ● Produtos com maior valor nutricional e sensorial;
- ● uso de biossensores para o controle de processos (pH, detecção de contaminantes, etc) ( 14).
As inovações biotecnológicas já fazem parte do nosso cotidiano. Podemos encontrá-las nas farmácias ou nos supermercados, dentre outros muitos lugares. Um exemplo, nos últimos meses, das aplicações e uso da biotecnologia se dá no combate à pandemia de COVID-19. Com a biotecnologia pudemos decifrar o genoma do vírus SARS-COV-2 e a compreender como age o sistema de defesa do nosso organismo contra os agentes infecciosos.
Para que a produção de conhecimento em biotecnologia cresça e gere valores e impactos positivos para a sociedade e para a comunidade científica, uma série de investimentos precisam acontecer: na área da educação, na infraestrutura de pesquisa e desenvolvimento, na regulamentação adequada e na criação de regras para transferência de tecnologia. É crucial um olhar de interesse e incentivo, por meio de iniciativas públicas e privadas para esse setor que está em franco crescimento no mundo e oportunizará desenvolvimento científico, social, educacional e comercial para o nosso país.
Referências bibliográficas:
- 1.GUSMÃO, A.O.M; Silva, R.A.; Medeiros, O.M. A biotecnologia e os avanços da sociedade. Biodiversidade – V.16, N1, pág. 135. 2017;
- 2.MALAJOVICH, M. A. Biotecnologia. 2 edição. Rio de Janeiro, 2016;
- 3.LIMA, N.; MOTA, M. Biotecnologia: fundamentos e aplicações. Portugal: Lidel, 2003;
- 4.COUTOULY, Gérard (Coordinador de la unidad). Biotecnología: pasado y presente. Deutschland: European Initiative for Biotechnology Education, 2000. Unidad 17. Disponível em: . Acesso em: 14 fev. 2017.
- 5.BORZANI, W. et al. Biotecnologia Industrial: Fundamentos, v.1, São Paulo, SP, Editora Edgard Blucher, 2001.
- 6.VEIGA, C. C. Da invenção à inovação: um processo de desenvolvimento de produtos sustentáveis para biotecnologia marinha. 2019. Tese (Doutorado em Engenharia de Produção) – COPPE/ Programa de Engenharia de Produção, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2019.
- 7.SERAFINE, L. A.; BARROS, N. M.; AZEVEDO, J. L. Biotecnologia: avanços na agricultura e na agroindústria. [S.l: s.n.], 2002.
- 8.BERNARDES, E. R.; CLEMI COLLI, V. Bioterrorismo e armas biológicas. Revista Intertox De Toxicologia, Risco Ambiental E Sociedade, v. 13, n. 2, p. 13-21, 2020.
- 9.WIPO. World Intellectual Property Organization. What is Intellectual Property? s.d. Disponível em: https://www.wipo.int/about-ip/en/
- 10. SILVA, E. J.; BAYDOUN, E.; BADRAN, A. Biotechnology and the developing world. Electronic Journal of Biotechnology, Valparaíso, v. 5, n. 1, p. 1-2, Abr. 2002.
- 11.PINGALI, P.; RANEY, T. Globalization and Agricultural Biotechnology Research: implications for the developing countries. European Association of Agricultural Economists, p. 635-654, 2004.
- 12.BAYAT, A. Science, medicine, and the future: bioinformatics. BMJ, v. 324, 2002.
- 13.FELDENS, L. O homem, a agricultura a história. Lajeado: Editora Univates, p.107-123, 2018.
- 14.COSTA, N. M. B. Biotecnologia Aplicada ao Valor Nutricional dos Alimentos. Biotecnologia Ciência e Desenvolvimento, n. 32, Jan/Jul, 2004.
