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Saúde

Erradicando o zika por meio da engenharia genética

Tecnologia chamada “gene drive” permite a difusão de genes modificados para erradicar populações de mosquitos

  • PorFaye Flam
  • Washington
  • 07/02/2016 20:20
Cientistas buscam desenvolver gene para eliminar o Aedes aegypti, transmissor do zika, chikungunya, dengue e febre amarela. | Raul Santana/Fiocruz Imagens
Cientistas buscam desenvolver gene para eliminar o Aedes aegypti, transmissor do zika, chikungunya, dengue e febre amarela.| Foto: Raul Santana/Fiocruz Imagens

Em um punhado de laboratórios ao redor do mundo, cientistas silenciosamente inventaram uma nova e poderosa arma biotecnológica contra mosquitos transmissores de doenças. Chamada “gene drive” (ou mecanismo de introdução gênica, em tradução livre) essa tecnologia vai muito além da modificação genética ordinária, torcendo as leis da herança para difundir genes modificados entre vastas populações de organismos. Se funcionar como esperado, ela pode ser usada para erradicar a população de mosquitos que está rapidamente proliferando o zika vírus pela América do Sul.

Um emprego ainda mais impactante difundiria um gene modificado entre a população mundial de mosquitos transmissores da malária, tornando-os resistentes ao parasita que atualmente mata mais de quatrocentas mil pessoas todo ano.

Resistência

Isso é algo atordoante de se imaginar para um público que ainda é resistente à engenharia genética. Enquanto alguns cientistas supostamente querem empregar “gene drives” contra mosquitos transmissores do zika, a maioria dos biólogos tem esperança de algo menos dramático – a oportunidade de, gradualmente, aumentar a quantidade de testes enquanto se fomenta um debate público sobre o assunto. Resta ver se a ameaça do zika irá crescer a ponto de se tornar um problema que justifique o risco de se apressar o desenvolvimento de uma nova tecnologia. No entanto, a morte e o sofrimento causados pela malária já justificam o investimento contínuo na pesquisa de “gene drive” e, havendo testes o suficiente, a tecnologia pode-se mostrar uma alternativa mais segura que o uso de inseticidas.

Nós nunca enfrentamos um desafio que exigisse o acordo de tantas pessoas em tantos países.

Kevin Esvelt, professor no Media Lab, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, (MIT).

Quebrando regras

O poder da tecnologia vem da maneira como ela quebra as regras da reprodução normal. Na maioria das espécies, os animais carregam duas versões de cada gene em dois conjuntos de cromossomos. Cada cópia do gene tem uma probabilidade de 50% de ser transmitida, no processo de recombinação gênica, para um óvulo ou espermatozoide e, a partir daí, para a os descentes. Mas com o “gene drive”, um gene modificado carrega instruções para atacar o cromossomo oposto, extirpar o gene correspondente e inserir uma cópia de si mesmo.

Diante do zika, o “gene drive” pode impulsionar a eficácia das soluções de engenharia genética que já estão sendo exploradas pela empresa britânica Oxitec. A empresa estava originalmente procurando maneiras de controlar a proliferação de outra doença transmitida por mosquitos, a dengue. Ela está conduzindo experiências com mosquitos machos geneticamente modificados para carregarem um gene letal às suas larvas. Mas seus testes de campo levaram a acusações na imprensa de que seus mosquitos teriam causado o surto de zika.

Além de problemas de publicidade, a empresa enfrenta um obstáculo colocado pela evolução. Se o gene introduzido é letal para os descendentes, a seleção natural irá eliminá-lo, favorecendo a versão saudável do gene. Mas existem maneiras de fazer com que o gene letal possa matar apenas machos ou fêmeas, enquanto continua a ser transmitido pelo sexo oposto. O “gene drive” pode acelerar a proliferação desse tipo de gene de forma que a população seja erradicada antes que a evolução possa eliminá-lo.

“Gene drive” eficaz

Em abril do ano passado, cientistas demonstraram um “gene drive” eficaz em moscas de fruta de laboratório – o gene de rápida proliferação teve o efeito surpreendente de tornar a maior parte da população amarela. Os resultados foram publicados na revista científica Science. Em novembro, os mesmos pesquisadores, em colaboração com cientistas que pesquisavam sobre resistência à malária, demonstraram que um gene antimalária poderia funcionar em mosquitos.

Mas levar uma tecnologia nova e poderosa como essa para testes de campo depende de um nível sem precedentes de confiança do público e de cooperação internacional.

“O maior risco não é tecnológico ou ecológico – é social”, diz Kevin Esvelt, que desenvolveu uma das versões mais promissores do “gene drive” quando estava na Universidade de Harvard e agora é professor no Media Lab do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, o MIT.

A questão é que consequências involuntárias – e imprevistas – podem surgir. Mosquitos podem ser odiados, mas são parte de ecossistemas e fornecem alimento para aves, morcegos e algumas espécies de peixes.

Anthony James, um biólogo da Universidade da Califórnia que tem trabalhado com “gene drive” em mosquitos, diz que em seus experimentos os insetos continuam a viver, só que passam a carregar anticorpos que os deixam resistentes ao parasita causador da malária.

James diz que a situação é diferente com o Aedes aegypti, a espécie que transmite o zika. Os mosquitos portadores do zika transmitem outras doenças graves – chikungunya, dengue e febre amarela. Faz mais sentido atacar todas essas doenças de uma vez, diz o biólogo, introduzindo um gene que faça com que os descentes do mosquito morram.

Prós e contras

Os riscos e benefícios potenciais são profundos o suficiente para levar a Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos a começar uma avaliação, cuja conclusão é esperada para este ano. Mesmo que a comunidade científica do país dê luz verde para o emprego de “gene drive” na erradicação dos mosquitos transmissores do zika no território americano, as consequências não podem ser facilmente confinadas a um país. Insetos voadores não respeitam fronteiras internacionais.

“Nós nunca enfrentamos um desafio que exigisse o acordo de tantas pessoas em tantos países”, diz Esvelt, do MIT. Mas ele sugere que nós devemos levar em consideração os perigos da tecnologia existente – inseticidas –, que é prejudicial para insetos benéficos e outras formas de vida selvagem, e acrescenta: “’Gene drive’ é muito mais ecológico do que usar sprays.”

Faye Flam escreve sobre ciência, matemática e medicina. Ela é membro da equipe da revista Science e colunista do Philadelphia Inquirer .
Tradução: Pedro de Castro
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