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A Biologia Sintética é uma nova ferramenta biotecnológica promissora que começou com a junção da Biologia com a Engenharia Genética. Diferente da Engenharia Genética, que insere genes de uma espécie em outra com a finalidade de adicionar características, como a resistência a pragas, a Biologia Sintética cria sistemas gênicos em que genes, oriundos de uma ou diversas espécies, são selecionados de acordo com sua funcionalidade por meio de ferramentas computacionais. A partir daí, eles são transferidos para um organismo hospedeiro, que realizará funções específicas de acordo com o quê os pesquisadores desejam, sendo feitas, anteriormente, diversas simulações no computador e in vitro.
A Biologia Sintética é uma nova ferramenta biotecnológica promissora que começou com a junção da Biologia com a Engenharia Genética. Diferente da Engenharia Genética, que insere genes de uma espécie em outra com a finalidade de adicionar características, como a resistência a pragas, a Biologia Sintética cria sistemas gênicos em que genes, oriundos de uma ou diversas espécies, são selecionados de acordo com sua funcionalidade por meio de ferramentas computacionais. A partir daí, eles são transferidos para um organismo hospedeiro, que realizará funções específicas de acordo com o quê os pesquisadores desejam, sendo feitas, anteriormente, diversas simulações no computador e in vitro.
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Vários estudos estão sendo realizados nessa área e a frequência dessas pesquisas aumenta cada vez mais, mostrando que a Biologia Sintética é uma ciência possível de ser aplicada no futuro e com diversas finalidades, mesmo que ainda não esteja presente no cotidiano das pessoas.
Assim, a Biologia Sintética utiliza conhecimento de várias áreas para transformar as células em fábricas capazes de produzir tudo que se pode imaginar, geralmente com fins de aplicações biotecnológicas, como produtos industriais (bioetanol, bioplásticos, entre outros) e biomédicos (medicamentos, terapia celular, biodiagnósticos, etc).
A Indústria Farmacêutica é um dos ramos em que a Biologia Sintética pode atuar, desenvolvendo, por exemplo, sistemas de defesa sintéticos que possuem alta especificidade e eficácia contra determinadas doenças, com células que possuem genes selecionados sinteticamente para que atuem somente com esse propósito, diminuindo a toxicidade de alguns antibióticos, assim como problemas de saúde resultantes da resistência dos patógenos aos fármacos.
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Também é possível criar bactérias que produzam fármacos, antes com preços elevados devido ao organismo de onde era retirados, a valores mais acessíveis. Um exemplo desses produtos, que já está no mercado, é o medicamento utilizado contra a Malária, a droga artemisinina, antes extraída da planta Artemisia annua e agora é produzida por meio de Biologia Sintética, através da reprogramação de uma levedura com genes de múltiplas espécies para que ela produza um precursor da substância que depois passa por processos industriais, barateando o fármaco.
Há pesquisas em Biologia Sintética voltadas para a criação de plantas com partes sinteticamente alteradas, como biosensores, genes e vias metabólicas, o que traria muitos avanços na agronomia e na economia. Porém, ainda são necessários muitos estudos na área, pois são organismos mais complexos que bactérias e possuem uma inflexibilidade na regulamentação, assim como os transgênicos, sendo necessário maiores pesquisas para possibilitar esse tipo de progresso e garantir a segurança.
Ademais, uma intrigante vertente dos usos da Biologia Sintética é o design, focada pela pesquisadora Ani Liu, que desenvolve linhas de pesquisa como plantas que armazenam odores corporais ou crescimento de plantas em direção a estímulos sensoriais, como beijos.
Por fim, existem algumas limitações à Biologia Sintética, como o fato de ela envolver uma série de ferramentas muito dispendiosas e complexas, principalmente em organismos superiores, por ser uma tecnologia de desenvolvimento recente. Em breve, essas barreiras serão superadas, principalmente com os incentivos crescentes, como a Competição Internacional de Máquinas Modificadas Geneticamente (iGEM, na sigla em inglês), na qual jovens cientistas apresentam projetos de aplicação de sistemas biológicos sintéticos, montados por meio de peças padronizadas de DNA, para um fim específico, como árvores capazes de transformar parte da energia armazenada através da fotossíntese em energia luminosa com o auxílio de bactérias ou sistemas que otimizem a produção de etanol.
GUZMÁN-TRAMPE S., CEAPA C. D., MANZO-RUIZ M., SÁNCHEZ S. Synthetic biology era: Improving antibiotic’s world. Biochemical Pharmacology, v. 134, p. 99-113, 2017.
LIU W., STEWART C. N. Plant synthetic biology. Trends in Plant Science, v. 20, p. 309-317, 2015.
ROCHA R. S., KOIDE T. BIOLOGIA SINTÉTICA: O DESAFIO DA REPROGRAMAÇÃO DE ORGANISMOS VIVOS. Ciência Hoje, ed. 315, p 32-37, 2014.
E.GLOWLI CAMBRIDGE. Future applications: Lighting. Disponível em: http://2010.igem.org/Team:Cambridge/Tools/Lighting. Acesso em: 28 de maio. 2017.
Fonte: http://www.adealq.org.br/$res/uploads/publicacoes/manual/2017/IGEM_official_logo.png
Fontes:
GUZMÁN-TRAMPE S., CEAPA C. D., MANZO-RUIZ M., SÁNCHEZ S. Synthetic biology era: Improving antibiotic’s world. Biochemical Pharmacology, v. 134, p. 99-113, 2017.
LIU W., STEWART C. N. Plant synthetic biology. Trends in Plant Science, v. 20, p. 309-317, 2015.
ROCHA R. S., KOIDE T. BIOLOGIA SINTÉTICA: O DESAFIO DA REPROGRAMAÇÃO DE ORGANISMOS VIVOS. Ciência Hoje, ed. 315, p 32-37, 2014.
E.GLOWLI CAMBRIDGE. Future applications: Lighting. Disponível em: http://2010.igem.org/Team:Cambridge/Tools/Lighting. Acesso em: 28 de maio. 2017.
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