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Olá pessoal, tudo bem com vocês?

Hoje vamos dar continuidade ao tema da biologia sintética. Na parte 1, apresentamos seu conceito e sua importância, já no blog de hoje vamos abordar um pouco mais sobre seus riscos e trazer outros conceitos que este tema envolve.

Vamos lá?

A biologia sintética tem se desenvolvido como forma de trazer soluções em diversos ramos de estudo, podendo ser aplicadas nas diversas áreas da medicina, agricultura, farmacologia etc (1).

É seguindo essa perspectiva que se encontram as promessas da biologia sintética, isto é, na produção de novos produtos e procedimentos que visam o “bem comum” para a sociedade, mas também pensando na prevenção de danos à saúde do indivíduo e ao meio ambiente (1,2).

Mas, o uso da biologia sintética possui riscos?

Apesar do reconhecimento do potencial econômico e social dessa área e do seu avanço de forma significativa, diversas questões sobre o tema ainda não foram respondidas. Com isso, alguns comitês de bioética de países como Estados Unidos, Espanha e Portugal salientam que determinadas aplicações da biologia sintética podem ter riscos (1,3).

Para esses países, não se deve arriscar naquilo que não possui evidências suficientemente concretas, por isso os mesmos presam pela postura de um desenvolvimento lento de pesquisas, sem colocar em risco as pessoas (1,3).

O comitê de bioética da Espanha e Portugal apontam alguns pontos relacionados aos riscos dessa nova área, estando como principal, a relação entre seres vivos e ecossistema global, pois ao se manipular seres vivos e adaptá-los de maneira sintética, podemos estar executando uma forma de vida que ainda não tem similaridade na natureza, o que pode comprometer interações. Assim, isso provoca questionamentos de como algo novo pode reagir com o meio ambiente. Essa é uma precaução como um direcionamento importante a ser observado nas pesquisas (1,3).

Um outro risco envolvido é o de contaminação pela liberação acidental de organismos produzidos através da biologia sintética, visto que, diferente da produção de produtos químicos sinteticamente, cuja qualidade e função são mais previsíveis, os organismos biológicos podem ser mais complexos de se controlar. Eventualmente, acidentes nessa área podem levar a cruzamentos com outros tipos de organismos e proliferações descontroladas, com isso ameaçando o indivíduo e o meio ambiente (1,4).

Com relação à agricultura, há diversas preocupações com a biossegurança. Dentre os riscos já mencionados, destacam-se: impactos diretos aos seres humanos, animais ou plantas, que podem ser pontos-chaves para descontrolar o meio ambiente; e aumento da resistência de pragas ou surgimento novas, dificultando o controle (1,4).

Além dos problemas que podem ser gerados como consequência de erros ou acidentes na execução de experimentos com a biologia sintética, existe uma grande preocupação relacionada à possibilidade de sua utilização intencionalmente de forma antiética. Infelizmente, o conhecimento das ferramentas da biologia sintética assim como pode ser usada em busca de aplicações benéficas, também pode ser usada para o mal, ou seja, indivíduos podem criar organismos prejudiciais visando o bioterrorismo (1,3). Dessa forma, nota-se que as pesquisas nessa área requerem a responsabilidade e compromisso do pesquisador bem como uma fiscalização por parte das Instituições de controle.

Agora que você já conhece os possíveis benefícios e riscos, você sabia que dentro da biologia sintética também é possível a obtenção de células híbridas?

As células híbridas são aquelas formadas a partir de células “naturais” e sintéticas. É relevante saber que a comunicação entre as células biológicas e sintéticas sempre é bem definida, pois a fronteira entre as duas células possui características, pois são células mínimas baseadas em genômica sintética geneticamente programadas. Sabe-se que para acontecer isso, há uma proliferação simultânea de expressão de proteína livre de células, design de circuito de gene e tecnologias de engenharia de membrana. Isso significa que atualmente é possível acontecer a fusão de células vivas e sintéticas para formar as chamadas células híbridas (5).

Imaginem as células e organelas sendo usadas como módulos funcionais acoplados a células artificiais, permitindo-se assim aproveitar todo o poder da biologia. A utilização direta de células vivas como módulos em um contexto de célula sintética ignora as limitações de produzir novos módulos a partir do zero. Em vez disso, os componentes celulares que foram moldados durante o desenvolvimento podem ser sequestrados, permitindo-se assim uma transformação radical na sofisticação das células artificiais (6).

Embora esta área ainda esteja se desenvolvendo aos poucos, algumas pesquisas destacaram diferentes modos com as quais as células vivas e sintéticas podem ser acopladas (5,6). Diante disso, são três rotas de hibridização representadas na figura 2:

Hibridização populacional

Onde as próprias células biológicas e artificiais distintas se comunicam entre si através do espaço, trocando informações e materiais (5).

Hibridização incorporada

Onde as próprias células vivas são incorporadas dentro de células sintéticas ou vice-versa, com as células encapsuladas realizando funções semelhantes a organelas em seu hospedeiro (5).

Hibridização em rede

Onde as células artificiais e biológicas existem entidades distintas fisicamente ligadas umas às outras em uma rede ou em um arranjo semelhante a um tecido (5).

Por meio dessas rotas de hibridização, há uma possibilidade de ultrapassar escalas de comprimento: do nível molecular ao orgânulo, celular e nível material a multicelular (4).

Conclusão

Tratar um código genético como um programa, que pode fazer com que o organismo atue de maneira previamente programada é realmente tentador para os cientistas e para o avanço da ciência. Assim, a biologia sintética executa o código que é imputado, o qual é possível ser alterado e produzir pesquisas para futuras gerações.

Embora a biologia sintética seja algo relativamente recente, o tema já vem sendo discutido em relação à bioética, pois os resultados dessa área estão promovendo forte impacto sobre a vida, diversidade, ecologia, sustentabilidade, biodireito e principalmente em relação à criação de novas formas de vida ainda não existentes na natureza.

Referências

1. ROHREGGER, ROBERTO; SGANZERLA, ANOR; SIMÃO-SILVA, DAIANE PRISCILA. Biologia sintética e manipulação genética: Riscos, promessas e responsabilidades. Ambiente & Sociedade, v. 23, 2020.
2. KESHAVA, R., MITRA, R., GOPE, M. L., & GOPE, R. (2018). Synthetic Biology. Omics Technologies and Bio-Engineering, 63–93. doi:10.1016/b978-0-12-804659-3.00004-x
3. GARCÍA-GRANADOS, RAÚL; LERMA-ESCALERA, JORDY ALEXIS; MORONES-RAMÍREZ, JOSÉ R. Metabolic engineering and synthetic biology: synergies, future, and challenges. Frontiers in bioengineering and biotechnology, v. 7, p. 36, 2019.
4. LI JING, ZHAO HUIMIAO, ZHENG LANXIN, AN WENLIN. 2021. Advances in Synthetic Biology and Biosafety Governance. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. v.9, 173. https://doi.org/10.3389/fbioe.2021.598087.
5. ELANI, YUVAL. Interfacing living and synthetic cells as an emerging frontier in synthetic biology. Angewandte Chemie International Edition, v. 60, n. 11, p. 5602-5611, 2021.
6. Célula híbrida mistura artificial e biológico. Disponível em: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=celula-hibrida-artificial-biologica-funciona-como-fabrica-quimica&id=010165180319#.YZLaEWDMLcc . Acesso em 15/11/2021.