A Biotecnologia no diagnóstico e na terapêutica de doenças

A Biotecnologia significa tecnologia biológica, isto é, é uma área cientifico-tecnologica que se tem desenvolvido nos últimos anos. Provém da ligação da engenharia e das ciências da vida, de modo a conseguir manipular os seres vivos ou os seus componentes, com o objectivo de obter produtos úteis, produtos esses, que têm aplicações no melhoramento de diversos problemas em diversas áreas, como no ambiente, na saúde e na produção de alimentos.

Um dos aspectos mais importantes da Biotecnologia é a sua contribuição para o diagnóstico e a terapêutica de doenças. Nestes casos, os processos biotecnológicos têm um papel importante na imunologia, mais especificamente na produção de anticorpos.

Os anticorpos resultam da síntese efectuada por plasmócitos, que provêm de diferentes tipos de linfócitos B (tipos de leucócitos, responsáveis pela imunidade humoral, que se diferenciam em plasmócitos e são capazes de produzir anticorpos).

 

 

A utilização e o estudo dos linfócitos B conduziram à formação de dois tipos de anticorpos: Os anticorpos policlonais, e os anticorpos monoclonais.

 

Anticorpos policlonais – A utilização destes teve início no século XX, bastante tempo antes do desenvolvimento de antibióticos. Foram utilizados como forma de combate a várias doenças. Estes anticorpos eram obtidos a partir do soro de animais previamente inoculados com o antigénio pretendido, ou a partir do soro de uma pessoa já exposta a esse antigénio. Apesar das vantagens esta prática acarreta alguns riscos, dado que o soro contém proteínas, como os próprios anticorpos, que podem ser reconhecidas pelo sistema imunitário do receptor como substâncias estranhas, desencadeando respostas imunitárias.

 

Anticorpos monoclonais – Os investigadores estavam cientes de que os anticorpos policlonais resultavam da activação de diversos clones de linfócitos, após a exposição a um determinado antigénio. Se após a activação fosse isolado um único linfócito B, iria ser possível criar um clone de células idênticas, produtoras de anticorpos iguais. Estes teriam a vantagem de não necessitarem de um processo de purificação, e também de serem específicos para um determinado antigénio.

 

O isolamento de um único linfócito B era agora possível, e também a produção de clones seus. Porém era ainda impossível manter em cultura prolongada esses clones. Esta dificuldade foi ultrapassada fundindo um linfócito B activado com uma célula tumoral do sistema imunitário, por vezes chamada de mieloma, que por serem malignas, dividem-se indefinidamente. Desta fusão surge o hibridoma, com as vantagens de formar culturas celulares permanentes (mieloma), e de produzir anticorpos específicos para um determinado antigénio (linfócito B).

 

A produção de anticorpos monoclonais realiza-se então em cinco etapas: Imunização de um animal, do qual se retira os linfócitos; Isolamento de linfócitos B a partir do baço; Fusão dos linfócitos B com mielomas; Crescimento clonal dos hibridomas; Recolha e purificação dos anticorpos monoclonais.

 

Após este processo, os anticorpos monoclonais poderão ser aplicados em diversas áreas da biomédica:  

- São utilizados para detectar a presença de um determinada molécula que exista numa mistura em reduzidas quantidades. Por exemplo, em testes serológicos, para identificar microrganismos causadores de infecções.

- São usados em diversos testes diagnósticos. Por exemplo nos testes de gravidez, em que o uso de anticorpos monoclonais serve para detectar a presença de certas substâncias na urina, indicadoras de gravidez. 

- São utilizados ainda no tratamento de alguns cancros, como o cancro da mama. Os anticorpos utilizados nestes tratamentos designam-se genericamente por imunotoxinas, e são capazes de reconhecer determinadas moléculas presentes em células cancerosas, destruindo-as sem afectar as restantes células do organismo.

- Mostram ser um importante meio de controlar as doenças auto-imunes. 

- Recentemente e devido ao avanço das investigações e da tecnologia estes anticorpos podem ser utilizados num grande proporção:

Na imunização passiva contra agentes infecciosos e toxinas;

Nos transplantes de tecidos ou órgãos;

Na estimulação da rejeição e destruição de tumores

Na manipulação da resposta imunitária;

Na elaboração de testes diagnósticos mais sensíveis e específico.

 

 

Actualmente a tecnologia tem apresentado grandes avanços, permitindo o desenvolvimento de anticorpos monoclonais mais eficazes e seguros. Exemplo dessas novas tecnologias é a tecnologia do DNA recombinante, que tem possibilitado a produção de anticorpos mais próximos dos resultados esperados.

Outros processos biotecnológicos, como a bioconversão^, denominada também como biotransformação, produzem diversos produtos, como antibióticos, esteróides e vitaminas, que também são aplicações essências no diagnóstico e na terapêutica de doenças.

Desde sempre o homem utilizou técnicas de manipulação dos sistemas biológicos naturais, cruzando determinados animais ou semeando apenas determinados tipos de plantas, portadores de certas características com interesse. Mas outras técnicas mais elaboradas são utilizadas já desde as antigas civilizações Egípcia e Mesopotâmica, nas quais era vulgar o recurso à utilização de microrganismos fermentativos (determinados tipos de leveduras e bactérias) para o fabrico, praticamente industrial, de alguns produtos alimentares, como a cerveja, o pão e o queijo. No entanto, o grande desenvolvimento da Biotecnologia deu-se, sobretudo, nos últimos trinta anos, estando esses progressos estritamente associados ao desenvolvimento de uma nova área da Biologia, nomeadamente da Genética: a Engenharia Genética.

 

 

As diferentes áreas de trabalho da Biotecnologia (Engenharia Genética, Cultura de Células e Tecidos, Engenharia de Proteínas e de Produtos Alimentares, etc.) são responsáveis por progressos em inúmeras áreas científicas, assim como por alguns dos produtos que consumimos no dia-a-dia. Alguns exemplos da aplicação da Biotecnologia em diferentes áreas são:

 

Medicina - Produção de hormonas, como por exemplo a insulina e a hormona de crescimento (GH). Antes da aplicação das técnicas de Engenharia Genética, para produzir apenas uma dose de GH, era necessária a utilização de cinquenta glândulas pituitárias de cadáveres; desenvolvimento de vacinas; testes de gravidez; desenvolvimento de antibióticos; terapia e rastreio genético; produção de tecidos humanos em cultura.

Indústria Alimentar - Produção de pão, bebidas alcoólicas e produtos lácteos; frutos resistentes ao apodrecimento; alimentos enriquecidos em nutrientes essenciais, particularmente úteis nos países de onde a diversidade alimentar se limita a um a dois alimentos; e até mesmo fármacos integrados em produtos alimentares, por exemplo vacinas.

Agricultura, Pecuária e Pesca - Desenvolvimento de variedades vegetais resistentes à seca, pragas e uso de herbicidas químicos; criação e selecção de variedades de plantas e animais mais produtivas; crescimento rápido de animais, por exemplo, peixes e galinhas, destinados a produção alimentar; aumento da produção de leite.

 

Preservação do Ambiente - Preservação do DNA de espécies em risco de extinção para estudo e até possível clonagem; análise e reconstituição de características de seres vivos extintos por análise de DNA; produção de bactérias capazes de digerir hidrocarbonetos (importante no caso dos derrames de petróleo); redução da desflorestação por diminuição da área necessária à agricultura, graças ao aumento da produtividade das culturas; abandono do uso de pesticidas, por criação de variedades vegetais naturalmente resistentes; criação de bactérias capazes de funcionarem como biofiltros, absorvendo poluentes provenientes de chaminés industriais.

 

Indústria química - Produção de detergentes; uso de certas estirpes de bactérias como agentes extractores de determinados minerais preciosos, a partir de meios com baixa concentração, usando a sua capacidade de concentrarem determinados elementos minerais no seu interior.

 

Indústria Informática - Desenvolvimento dos chamados computadores orgânicos, que utilizam células nervosas na elaboração de chips de memória e processamento.

 

 

Embora os benefícios decorrentes do uso das biotecnologias sejam muito evidentes, existem, ainda, alguns receios e críticas relativamente à utilização de algumas técnicas e procedimentos, quer de carácter ético, nomeadamente no campo da criação de cópias completas de seres vivos (clonagem), quer ambiental, sobretudo no que diz respeito à produção de variedades de seres vivos geneticamente alterados, cujo impacto nos ecossistemas naturais nunca pode ser determinado. Pode provocar extinções no reino animal, sendo este irremediavelmente alterado pelas novas introduções de espécies. As alterações em hábitos naturais das espécies, por interferência humana, pode também ser um factor cujo impacto negativo se pode tornar devastador. Tomando como exemplo os bovinos, naturalmente herbívoros e, no entanto, alimentados com rações que incluem restos de outros animais da mesma espécie. Este tipo de canibalismo, segundo alguns cientistas, poderá estar na origem do prião causador da BSE (encefalopatia espongiforme bovina), a conhecida "Doença das Vacas Loucas", motivo pelo qual a União Europeia proibiu o uso de restos de animais na elaboração de rações para bovinos.