24 de ago. de 2009
22 de ago. de 2009
16 de ago. de 2009
A um passo da vida sintética
Avanços na tecnologia de manipulação genética permitirão, nos próximos meses, fabricar DNA em laboratório e torná-lo "autônomo" do ponto de vista evolutivo
CLIVE COOKSON
A biologia está se aproximando de sua "hora Frankenstein" -a criação da vida a partir do zero. Em algum momento dos próximos meses, é provável que cientistas anunciem ter criado uma célula viva com ingredientes que podem ser adquiridos no varejo.
Pesquisadores liderados por Craig Venter, a mais destacada figura na biologia molecular, sintetizaram no ano passado um genoma bacteriano completo -todas as instruções genéticas de que uma célula precisa para viver e se reproduzir- partindo de produtos químicos de laboratório.
Também converteram uma espécie de bactéria em outra por meio de um "transplante de genoma". O próximo passo é inserir o genoma artificial em uma célula vazia e "carregar" a mensagem genética, criando o primeiro micróbio completamente sintético do mundo.
Isso "se provou um problema muito mais complicado do que imaginávamos -mas sabemos como resolvê-lo", disse Venter.
Enquanto os cientistas que ele comanda no J. Craig Venter Institute, nos subúrbios de Washington [EUA], planejam construir do zero uma cópia de um organismo existente, outros fazem experimentos com uma biologia artificial, diferente de tudo o que a natureza tem a oferecer.
Pesquisadores da Fundação para a Evolução Molecular Aplicada, na Flórida, criaram um código genético alternativo com DNA sintético formado por seis letras químicas, em lugar das quatro do DNA natural.
"Trata-se do primeiro exemplo de um sistema químico artificial capaz de produzir evolução darwiniana", diz Steven Benner, o diretor do projeto.
No momento, os estudantes precisam alimentar o sistema com produtos químicos para mantê-lo operacional, mas Benner espera que, dentro de dois anos, ele seja capaz de evoluir e se sustentar sem ajuda -uma forma primitiva de vida sintética.
O micróbio de Venter e o DNA artificial de Benner são projetos especialmente vistosos na empreitada científica ampla e de rápido crescimento que atende pelo nome de biologia sintética.
Os biólogos moleculares vêm transferindo genes entre diferentes espécies, um a um, desde os anos 1970; o trabalho deles nos deu as safras agrícolas geneticamente modificadas e os medicamentos biotecnológicos. A biologia sintética está fazendo da simples engenharia genética algo muito mais ambicioso ao manipular sistemas vivos inteiros a fim de transformar organismos existentes ou criar organismos novos.
Aplicações práticas
Embora o campo deva oferecer percepções básicas sobre a natureza da vida, por exemplo aos "exobiólogos" que procuram por organismos em outros planetas, a maioria dos biólogos sintéticos está interessada em aplicações práticas, especialmente nos setores de saúde, energia e ambiente.
Além de diversas aplicações médicas, há muito entusiasmo quanto às perspectivas de produzir novos biocombustíveis por meio da biologia sintética.
Uma prova de sério interesse no potencial comercial dessa tecnologia surgiu no mês passado, com o anúncio de que a gigante do petróleo norte-americana Exxon e a Synthetic Genomics, empresa criada por Venter, estavam estabelecendo uma parceria de US$ 600 milhões [R$ 1,1 bilhão] a fim de produzir biocombustíveis com base em algas geneticamente modificadas. A biologia sintética será essencial ao sucesso do projeto em longo prazo, diz Venter.
A Synthetic Genomics (uma empresa que opera em separado do Venter Institute, de orientação mais acadêmica e responsável pelo desenvolvimento do micróbio artificial) já conseguiu produzir variantes de algas que secretam óleo de suas células. Isso deve permitir a produção de combustível em um biorreator -o que é mais eficiente do que o processo tradicional de colher algas nas águas e depois extrair o óleo.
Os próximos passos envolvem selecionar ainda mais as algas naturais a fim de encontrar variantes que são particularmente eficientes no uso de energia solar e a conversão do dióxido de carbono em óleos.
Depois, os pesquisadores alterarão extensamente o seu DNA a fim de ampliar o rendimento e alterar a composição dos óleos, de modo a torná-los tão semelhantes quanto possível a combustíveis refinados. Mas Venter afirma que provavelmente vão se passar dez anos antes que produtos desse projeto cheguem ao mercado.
Os biocombustíveis podem ser a porção mais visível da biologia sintética artificial, mas muitas outras aplicações surgirão. Uma das mais importantes será a produção de medicamentos que não poderiam ser fabricados por meio de química e biologia tradicionais.
A principal demonstração do uso da biologia sintética em medicina está em curso há cinco anos na Universidade da Califórnia, em Berkeley, sob os auspícios da OneWorld Health, uma empresa sem fins lucrativos que desenvolve medicamentos para tratar doenças infecciosas negligenciadas.
Jay Keasling, o comandante do projeto, conduziu extensa engenharia genética usando fermento -com a alteração de diversos genes e percursos biológicos- a fim de produzir artemisinina, o mais efetivo tratamento contra a malária, em uma máquina de fermentação microbiana.
No momento, a artemisinina é escassa e cara porque sua única fonte é a artemísia doce, uma planta medicinal chinesa. O slogan do professor Keasling é: "Com as ferramentas da biologia sintética, não precisamos simplesmente aceitar o que a natureza nos deu".
Precisão eletrônica
"Nós mal arranhamos a superfície daquilo que a biotecnologia será capaz de fazer", disse Drew Endy, bioengenheiro da Universidade Stanford, na Califórnia. "Perguntar sobre as aplicações da biologia sintética hoje seria como perguntar a [John] Von Neumann [pioneiro da computação] quais seriam as aplicações do computador, em 1952".
Um dos traços marcantes do trabalho na biologia sintética é o papel essencial desempenhado por engenheiros como Endy. Eles estão introduzindo uma disciplina e um rigor que não costumam ser encontrados na maior parte das biociências.
Paul Freemont, codiretor do Centro de Biologia Sintética e Inovação no Imperial College de Londres, diz que o objetivo nos próximos 20 anos será dar à biologia sintética uma precisão semelhante à da eletrônica. "Nossa compreensão de como as células vivas funcionam não é tão boa quanto a nossa compreensão de aparelhos eletrônicos", afirma. "Queremos chegar ao ponto em que disponhamos de todas as peças necessárias para construir qualquer máquina biológica que desejemos."
Centenas de peças biológicas padronizadas já estão disponíveis por intermédio da BioBricks Foundation, uma organização sem fins lucrativos estabelecida por Endy e outros pesquisadores de biologia sintética. A ideia é que um dia a função de cada peça seja documentada com tanta precisão quanto a dos componentes de computadores, usando especificações.
Os usuários poderiam, então, usar as peças da BioBricks e outras unidades genéticas padronizadas a fim de desenvolver o que quer que lhes interessasse.
Ainda estamos muito longe dessa ordem de precisão. Mas alunos de graduação já vêm fazendo uso extenso de peças biológicas padronizadas, por meio do concurso anual International Genetically Engineered Machine [Competição Internacional de Máquina Geneticamente Engendrada], lançado em 2005.
As realizações dos participantes incluem sangue artificial, um sensor biológico que detecta arsênico e bactérias que funcionam como "computadores vivos" e resolvem problemas matemáticos em tubos de ensaio. Este ano, 120 equipes de estudantes de todo o mundo estão inscritas.
Qualquer tecnologia que tenha o poder que a biologia sintética oferece certamente despertará preocupação -e questões éticas quase religiosas sobre a criação de vida artificial. A biologia sintética é um claro exemplo de tecnologia de "duplo uso" -com amplas aplicações positivas, mas também capaz de ser colocada em uso nefando e destrutivo.
A possibilidade de que terroristas criem um superinseto é perturbadora, ainda que um relatório divulgado no mês passado pelo Serviço de Ciência e Tecnologia do Parlamento britânico tenha concluído que "muitos cientistas e especialistas britânicos em controle da proliferação acreditam que os riscos de terrorismo associados às técnicas de vanguarda para síntese de DNA vêm sendo exagerados nos Estados Unidos".
A íntegra deste texto foi publicada no "Financial Times".
Tradução de Paulo Migliacci.
CLIVE COOKSON
A biologia está se aproximando de sua "hora Frankenstein" -a criação da vida a partir do zero. Em algum momento dos próximos meses, é provável que cientistas anunciem ter criado uma célula viva com ingredientes que podem ser adquiridos no varejo.
Pesquisadores liderados por Craig Venter, a mais destacada figura na biologia molecular, sintetizaram no ano passado um genoma bacteriano completo -todas as instruções genéticas de que uma célula precisa para viver e se reproduzir- partindo de produtos químicos de laboratório.
Também converteram uma espécie de bactéria em outra por meio de um "transplante de genoma". O próximo passo é inserir o genoma artificial em uma célula vazia e "carregar" a mensagem genética, criando o primeiro micróbio completamente sintético do mundo.
Isso "se provou um problema muito mais complicado do que imaginávamos -mas sabemos como resolvê-lo", disse Venter.
Enquanto os cientistas que ele comanda no J. Craig Venter Institute, nos subúrbios de Washington [EUA], planejam construir do zero uma cópia de um organismo existente, outros fazem experimentos com uma biologia artificial, diferente de tudo o que a natureza tem a oferecer.
Pesquisadores da Fundação para a Evolução Molecular Aplicada, na Flórida, criaram um código genético alternativo com DNA sintético formado por seis letras químicas, em lugar das quatro do DNA natural.
"Trata-se do primeiro exemplo de um sistema químico artificial capaz de produzir evolução darwiniana", diz Steven Benner, o diretor do projeto.
No momento, os estudantes precisam alimentar o sistema com produtos químicos para mantê-lo operacional, mas Benner espera que, dentro de dois anos, ele seja capaz de evoluir e se sustentar sem ajuda -uma forma primitiva de vida sintética.
O micróbio de Venter e o DNA artificial de Benner são projetos especialmente vistosos na empreitada científica ampla e de rápido crescimento que atende pelo nome de biologia sintética.
Os biólogos moleculares vêm transferindo genes entre diferentes espécies, um a um, desde os anos 1970; o trabalho deles nos deu as safras agrícolas geneticamente modificadas e os medicamentos biotecnológicos. A biologia sintética está fazendo da simples engenharia genética algo muito mais ambicioso ao manipular sistemas vivos inteiros a fim de transformar organismos existentes ou criar organismos novos.
Aplicações práticas
Embora o campo deva oferecer percepções básicas sobre a natureza da vida, por exemplo aos "exobiólogos" que procuram por organismos em outros planetas, a maioria dos biólogos sintéticos está interessada em aplicações práticas, especialmente nos setores de saúde, energia e ambiente.
Além de diversas aplicações médicas, há muito entusiasmo quanto às perspectivas de produzir novos biocombustíveis por meio da biologia sintética.
Uma prova de sério interesse no potencial comercial dessa tecnologia surgiu no mês passado, com o anúncio de que a gigante do petróleo norte-americana Exxon e a Synthetic Genomics, empresa criada por Venter, estavam estabelecendo uma parceria de US$ 600 milhões [R$ 1,1 bilhão] a fim de produzir biocombustíveis com base em algas geneticamente modificadas. A biologia sintética será essencial ao sucesso do projeto em longo prazo, diz Venter.
A Synthetic Genomics (uma empresa que opera em separado do Venter Institute, de orientação mais acadêmica e responsável pelo desenvolvimento do micróbio artificial) já conseguiu produzir variantes de algas que secretam óleo de suas células. Isso deve permitir a produção de combustível em um biorreator -o que é mais eficiente do que o processo tradicional de colher algas nas águas e depois extrair o óleo.
Os próximos passos envolvem selecionar ainda mais as algas naturais a fim de encontrar variantes que são particularmente eficientes no uso de energia solar e a conversão do dióxido de carbono em óleos.
Depois, os pesquisadores alterarão extensamente o seu DNA a fim de ampliar o rendimento e alterar a composição dos óleos, de modo a torná-los tão semelhantes quanto possível a combustíveis refinados. Mas Venter afirma que provavelmente vão se passar dez anos antes que produtos desse projeto cheguem ao mercado.
Os biocombustíveis podem ser a porção mais visível da biologia sintética artificial, mas muitas outras aplicações surgirão. Uma das mais importantes será a produção de medicamentos que não poderiam ser fabricados por meio de química e biologia tradicionais.
A principal demonstração do uso da biologia sintética em medicina está em curso há cinco anos na Universidade da Califórnia, em Berkeley, sob os auspícios da OneWorld Health, uma empresa sem fins lucrativos que desenvolve medicamentos para tratar doenças infecciosas negligenciadas.
Jay Keasling, o comandante do projeto, conduziu extensa engenharia genética usando fermento -com a alteração de diversos genes e percursos biológicos- a fim de produzir artemisinina, o mais efetivo tratamento contra a malária, em uma máquina de fermentação microbiana.
No momento, a artemisinina é escassa e cara porque sua única fonte é a artemísia doce, uma planta medicinal chinesa. O slogan do professor Keasling é: "Com as ferramentas da biologia sintética, não precisamos simplesmente aceitar o que a natureza nos deu".
Precisão eletrônica
"Nós mal arranhamos a superfície daquilo que a biotecnologia será capaz de fazer", disse Drew Endy, bioengenheiro da Universidade Stanford, na Califórnia. "Perguntar sobre as aplicações da biologia sintética hoje seria como perguntar a [John] Von Neumann [pioneiro da computação] quais seriam as aplicações do computador, em 1952".
Um dos traços marcantes do trabalho na biologia sintética é o papel essencial desempenhado por engenheiros como Endy. Eles estão introduzindo uma disciplina e um rigor que não costumam ser encontrados na maior parte das biociências.
Paul Freemont, codiretor do Centro de Biologia Sintética e Inovação no Imperial College de Londres, diz que o objetivo nos próximos 20 anos será dar à biologia sintética uma precisão semelhante à da eletrônica. "Nossa compreensão de como as células vivas funcionam não é tão boa quanto a nossa compreensão de aparelhos eletrônicos", afirma. "Queremos chegar ao ponto em que disponhamos de todas as peças necessárias para construir qualquer máquina biológica que desejemos."
Centenas de peças biológicas padronizadas já estão disponíveis por intermédio da BioBricks Foundation, uma organização sem fins lucrativos estabelecida por Endy e outros pesquisadores de biologia sintética. A ideia é que um dia a função de cada peça seja documentada com tanta precisão quanto a dos componentes de computadores, usando especificações.
Os usuários poderiam, então, usar as peças da BioBricks e outras unidades genéticas padronizadas a fim de desenvolver o que quer que lhes interessasse.
Ainda estamos muito longe dessa ordem de precisão. Mas alunos de graduação já vêm fazendo uso extenso de peças biológicas padronizadas, por meio do concurso anual International Genetically Engineered Machine [Competição Internacional de Máquina Geneticamente Engendrada], lançado em 2005.
As realizações dos participantes incluem sangue artificial, um sensor biológico que detecta arsênico e bactérias que funcionam como "computadores vivos" e resolvem problemas matemáticos em tubos de ensaio. Este ano, 120 equipes de estudantes de todo o mundo estão inscritas.
Qualquer tecnologia que tenha o poder que a biologia sintética oferece certamente despertará preocupação -e questões éticas quase religiosas sobre a criação de vida artificial. A biologia sintética é um claro exemplo de tecnologia de "duplo uso" -com amplas aplicações positivas, mas também capaz de ser colocada em uso nefando e destrutivo.
A possibilidade de que terroristas criem um superinseto é perturbadora, ainda que um relatório divulgado no mês passado pelo Serviço de Ciência e Tecnologia do Parlamento britânico tenha concluído que "muitos cientistas e especialistas britânicos em controle da proliferação acreditam que os riscos de terrorismo associados às técnicas de vanguarda para síntese de DNA vêm sendo exagerados nos Estados Unidos".
A íntegra deste texto foi publicada no "Financial Times".
Tradução de Paulo Migliacci.
8 de ago. de 2009
Encontros Públicos de Religião e Ciência
Guilherme de Carvalho Na moralidade contemporânea os escrúpulos estão se invertendo. Mostrar o sexo em público está se tornando banal, e mostrar a fé em ambientes públicos está se tornando falta de vergonha. Beijos em público são permitidos, desde que não sejam com a religião -- e quando eles acontecem os pudores laicos se eriçam imediatamente, como se diante de um ato pornográfico.Mas não é que Barack Obama aprovou um beijo desses em público? Nomeação polêmica Recentemente o presidente americano indicou o médico geneticista Francis Collins para o cargo de diretor dos “Institutos Nacionais da Saúde” e do “Departamento de Saúde e Serviços Humanos” -- o cargo mais alto do país no campo da saúde. Collins ganhou fama como diretor nacional de pesquisa do Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano de 1993 a 2008, completando o trabalho de sequenciamento genômico antes do prazo, economizando parte do financiamento e ainda contribuindo com a identificação dos genes relacionados a várias doenças conhecidas, como os da fibrose cística. Porém, ele é famoso também por sua militância no campo do diálogo entre ciência e religião, e isso deixou muita gente indignada com a escolha de Obama. Michael Gerson do Washington Post gracejou com esse desconforto público: “Collins é também um teísta. E, mais do que isso, um cristão evangélico. E, mais do que isso, ele canta hinos tocando violão”. Eu confesso que não sabia da parte do violão, mas enfim a militância evangélica de Collins é infalivelmente citada junto com suas inegáveis qualificações científicas como se fora uma espécie de excentricidade, algo como o nariz de Michael Jackson. Collins escreveu o livro “The Language of God: A Scientist Presents Evidence for Belief” (2006), publicado em português pela editora Gente em 2007 (A Linguagem de Deus: Um Cientista Apresenta Evidências de que Ele Existe), e mais recentemente organizou a Fundação BioLogos, dedicada ao desenvolvimento de suas perspectivas sobre religião e ciência. Collins não perde oportunidades para escrever e dizer em público que não há contradição entre fé e ciência. E, de fato, ele não corresponde àquele típico livre pensador autointitulado cristão, mas que faz questão de praticar o mais completo minimalismo teológico (Deus é a força do bem, Jesus é um cara legal, o Espírito Santo não sei... Bíblia? Aquele livro dos crentes fundamentalistas). Collins é teologicamente ortodoxo. É claro que ele tem uma visão muito particular disso tudo. Collins argumenta que a teoria da evolução é um fato científico, e que os cristãos não deveriam colocar Gênesis e a ciência moderna em conflito. Também é a favor de pesquisas em células-tronco a partir de embriões, o que o coloca fora das graças de boa parte do universo evangélico. Não seria de todo inadequado reconhecer que sua distinção entre fé e ciência é demasiado nítida (quase do tipo “Fatos” X “Valores”, embora ele negue isso), flertando com a compartimentalização. O resultado disso é que Collis é atacado de ambos os lados -- não apenas pelos neodarwinistas ateístas, mas também pelos criacionistas e defensores do Design Inteligente, para quem ele teria feito um acordo impossível com o naturalismo filosófico. Reações secularistas Collins é um assunto interessante, mas meu ponto principal hoje são as reações à sua indicação por Obama. Cerca de 7% da elite científica americana (dados da última década) é formada por religiosos praticantes; “porque, então” -- retrucou a esquerda secular e o movimento ateísta – “o presidente indica justamente um crente evangélico para o cargo mais importante da América no campo da saúde?” Muitos viram o fato como um insulto e até um perigo. O cientista Steve Prinker alegou que Collins não apenas é um pesquisador importante, mas um advogado excessivamente vocal da fé cristã. Como o cargo é um símbolo mundial da pesquisa biomédica, Collins seria uma má escolha. As reações no Brasil não foram muito diferentes. O sites ateístas denunciaram e ridicularizaram o fato, como de costume. O católico Reinaldo José Lopes, do Blog de Ciência da Folha Online -- que já teve rusgas com Enézio de Almeida, do Nomenklatura, disse na última terça-feira que Collins aceita as ideias de C. S. Lewis sobre a existência de uma lei moral universal cientificamente inexplicável, e que isso poderia dificultar as pesquisas sobre a base evolucionária da moral humana a partir do estudo do altruísmo entre mamíferos. Lopes considera isso um possível exemplo de “Deus das Lacunas” -- colocar Deus para tapar os buracos temporários do nosso conhecimento científico (de minha parte, creio que Lewis está certíssimo). Religião e ciência em público O que é interessante em toda a discussão é o lugar público da fé. É claro que as preocupações de muitos críticos e de muitos defensores de Collins não se resumem apenas à ciência, estendendo-se antes para a questão da relação entre fé, política e sociedade. Por um lado, como já se observou, Obama simplesmente escolheu o melhor homem para o cargo. Por outro, ele passou uma mensagem clara (como observou Michael Gerson): que o antissobrenaturalismo não será visto como um pré-requisito para o reconhecimento público de um cientista, nem a militância religiosa um obstáculo para a carreira de um cientista. Essa mensagem tem um enorme alcance. O comentário do brasileiro Reinaldo Lopes, no entanto, é sintomático da digestão local desses acontecimentos. Enquanto seculares moderados, católicos “soft” e alguns evolucionistas teístas celebram sem dificuldade a honestidade e a devoção religiosa pessoal de Collins, mostram-se extremamente sensíveis a quaisquer intromissões da religião em programas de pesquisa -- Reinaldo citou explicitamente um deles, o estudo de padrões altruístas entre animais como base para uma redução biológica da moralidade. E, é claro, boa parte desses temores associa-se a uma noção moderna de sociedade laica, secularizada, na qual a religião permanece trancafiada no interior da casa e da mente de alguns indivíduos. Permite-se que Collins seja cristão, contanto que sua ideologia pessoal não interfira nas pesquisas. Se Collins será fiel ao seu modelo de relação entre religião e ciência, e à sua fé evangélica, apenas o tempo dirá. No entanto, a indicação de Obama é, sim, um bom exemplo para políticas públicas. Sem envolver a violação de um saudável pluralismo necessário à democracia (reconheço que o status de tal coisa é um problema à parte), Obama permite que um ator importante no campo da ciência atue com a sua cor e o seu rosto -- no caso, um rosto evangélico. Ele não promoveu o cristianismo, mas não deixou de promover a competência pelo fato de ser cristã e militante. É claro que precisamos de mais do que isso nos países ocidentais para vivenciar um pluralismo genuíno e reintegrar religião e ciência, mas com toda a certeza precisamos atingir ao menos um consenso em torno desta postura: não tratar o antissobrenaturalismo ou o secularismo com nenhum tipo de privilégio no universo público. Isso não é uma realidade no Brasil, seja no campo mais amplo da responsabilidade social civil (o Estado praticamente exige a “secularização institucional” de uma organização cristã antes de apoiá-la), seja no campo da educação (a fé dos alunos e dos pais é oficialmente irrelevante para a sua formação) seja no campo mais específico da pesquisa científica (onde religião não entra, a não ser como objeto de estudo). “Laico”, no Brasil, quase sempre significa “como se não houvesse Deus”. O cristão, no entanto, não tem a permissão de viver em nenhuma área de sua vida “como se não houvesse Deus”. Antes de pensar em aprovações públicas, no entanto, precisamos ter figuras públicas como Francis Collins; cristãos competentes e corajosos que não temam associar explicitamente a sua fé com a sua imagem pública como cientistas. Não falo apenas de cristãos cientistas sussurrando sua “opção religiosa” ao pé do ouvido de seus colegas, mas de cristãos cientistas que ergam a voz em favor da Verdade. Sem esses “beijos” públicos a moralidade laica continuará reinando sozinha no Brasil. • Guilherme Vilela Ribeiro de Carvalho, pastor da Igreja Esperança em Belo Horizonte, é obreiro de L’Abri no Brasil e presidente da Associação Kuyper para Estudos Transdisciplinares. É também organizador e autor de Cosmovisão Cristã e Transformação e membro da associação Christians in Science (CiS). guilhermedecarvalho.blogspot.com/ |
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Na moralidade contemporânea os escrúpulos estão se invertendo. Mostrar o sexo em público está se tornando banal, e mostrar a fé em ambientes públicos está se tornando falta de vergonha. Beijos em público são permitidos, desde que não sejam com a religião -- e quando eles acontecem os pudores laicos se eriçam imediatamente, como se diante de um ato pornográfico.