O oitavo dia da criação

Pedro Cavalcanti

Catorze anos atrás, dois cientistas norte-americanos conseguiram pela primeira vez transplantar material hereditário de um micróbio para outro, criando assim um fragmento de vida que nunca antes havia existido. Essa proeza assinala o nascimento daquilo que em pouco tempo se revelaria um formidável campo de estudos experimentos e descobertas — uma revolução tecnológica cujos efeitos se estendem por vastos horizontes, da Agricultura à Medicina, por exemplo. De fato, mesmo numa era em que o que não falta são portentosos avanços tecnológicos, poucos se comparam em alcance e diversidade à Engenharia Genética. como se denomina o conjunto de técnicas desenvolvidas pelo homem para intervir diretamente no mecanismo de construção da vida.

“A Engenharia Genética é ainda mais importante do que a tecnologia nuclear”, assegura o professor Crodowaldo Pavan. presidente do Conselho Nacional de Pesquisas (CNPq). Em 1973, o geneticista Pavan era um dos quinhentos pesquisadores presentes em Gatlinburg, no montanhoso Estado norte-americano do Tennessee. onde os professores Stanley Cohen e Hebert Boyer, da Califórnia. anunciaram numa conferência que haviam transferido genes entre células de organismos diferentes. Depois das explicações um grupo de cientistas. entre eles o brasileiro Pavan. foi designado para fazer uma primeira avaliação das conseqüências práticas do feito de Cohen e Boyer.

Um coordenador ia escrevendo no quadro-negro as realizações possíveis dentro de um prazo de cinco a dez anos”, recorda Pavan. “Mas, à medida que a lista progredia, os risos na platéia aumentavam. Estávamos quase todos céticos. A sensação geral era de que a coisa simplesmente não ia funcionar. Na verdade, a “coisa” não só funcionou como produziu resultados em menos tempo do que se poderia esperar. Em 1977. por exemplo, a respeitada revista científica francesa La Recherche admitia cautelosamente, sem falar em prazos, que a produção de insulina para o tratamento de diabetes mediante Engenharia Genética já pertencia ao “domínio do possível”. Pois o possível tornou-se realidade já no ano seguinte.Não espanta: com o advento da Engenharia Genética, o homem aprendeu mais sobre os segredos da vida do que em todos os seus cinqüenta mil anos de história; além disso. a massa de informação acumulada duplica a cada cinco anos na área de Biologia e a cada dois no campo especifico da Genética.

O tiro de largada dessa revolução foi disparado em 1944, quando o pesquisador Oswald Avery, do Instituto Rockefeller. de Nova lorque, comprovou pela primeira vez que a matéria-prima da hereditariedade é o DNA — ácido desoxiribonucleico —, molécula existente nas células de todos os seres. das bactérias às baleias. Até então. o que havia de mais moderno em Genética eram os trabalhos sobre hereditariedade de autoria do monge Gregor Mendel. publicado em Brno. na Morávia (atual Checoslováquia). no ano de 1865. As obras de Mendel desvendaram as leis que governam a hereditariedade. Por exemplo, cada característica individual é determinada por um gene; os genes se situam nos cromossomos; cada espécie animal ou vegetal tem um número fixo de cromossomos. Os seres humanos possuem entre cem mil e duzentos mil genes, organizados em 46 cromossomos. Mesmo sabendo disso, o homem só dispunha de um instrumento, demorado e inseguro, para mexer com as formas de vida o cruzamento e seleção de plantas e animais. Com a descoberta de que os genes habitam o DNA, fazendo dele o portador da bagagem hereditária dos seres, tornou-se possível interferir nos mecanismos mais íntimos e delicados de transmissão da herança biológica. O DNA foi analisado (1953). decodificado (1966), recortado em minúsculas fatias (1970), e estas transferidas de uma célula para outra (1973).

A importância da Engenharia Genética para a Medicina foi reconhecida desde o primeiro momento. Afinal, se existem pelo menos três mil doenças hereditárias, capazes de causar deformações aberrantes ou mesmo matar, muitas delas poderiam literalmente ser eliminadas no nascedouro removendo-se do embrião o gene responsável pela moléstia ou. ao contrário. acrescentando-se o gene cuja ausência provoca a enfermidade.

Enquanto não se chega lá, os pesquisadores trataram de agir em outra frente de batalha, comparativamente menos complexa: a produção por Engenharia Genética de substâncias que antes só eram obtidas em quantidades absolutamente insuficientes para a procura.Foi o que aconteceu, primeiro com a insulina, em seguida com o hormônio do crescimento humano (para combater o nanismo), o interferon Alfa (usado em tratamentos antivirais e anticancerígenos) e a vacina contra a hepatite B. Todas essas substâncias que já deixaram os tubos de ensaio dos laboratórios para os balcões das farmácias. foram fabricadas a partir de bactérias geneticamente manipuladas. Outras proteínas com propriedades anticâncer estão em fase de testes clínicos. É o caso do interferon Beta, da interleucina 2 e do chamado fator de necrose de tumores. E, enfim, já foram isolados os genes necessários à produção de substâmcias úteis contra moléstias tão diversas como a hemofilia, a hipertensão e o enfisema pulmonar.

Tudo isso só pôde acontecer depois que a ciência desvendou o papel desempenhado pelo DNA no jogo da hereditariedade. Pois o DNA é que detém dentro de si o código genético que orienta as células na tarefa de fabricar as proteínas — as substâncias que dão as características de todos os seres. A forma do DNA é tão extraordinária como inconfundível. Trata-se de duas fitas que se enroscam a determinados intervalos como se construíssem uma dupla hélice — e é assim que se convencionou representar essa molécula nos modelos desenhados por computador.O DNA também pode ser comparado a uma escada em caracol. Esse formato é que Ihe permite executar uma singular manobra no processo de reprodução. Quando a célula se divide. a escada se separa em dois, de baixo para cima, como um zíper defeituoso que se abre. Cada um dos lados da escada atrai então para si os elementos que Ihe faltam (e estão esparsos na célula), de tal maneira que logo se formam duas escadas de DNA, réplicas perfeitas da primeira. A estrutura em dupla hélice do DNA foi descoberta em 1953 por dois pesquisadores da Universidade de Cambridge. na Inglaterra, o norte-americano James Watson e o inglês Francis Crick. Por isso eles foram contemplados com o prêmio Nobel em 1962. Vários anos se passariam, porém, até que os cientistas decifrassem a lógica das sucessivas contorções do DNA. Isso ocorreu quando se constatou que a escada com a qual a molécula se parece é formada por seqüências de apenas quatro substâncias básicas chamadas adenina, citosina, guanina e timina. A grande descoberta consistiu em perceber que esses degraus químicos não se combinam ao acaso.

Ao contrário, a adenina só forma par com a timina, assim como a citosina com a guanina. Cada uma dessas combinações constitui o que os geneticistas chamam de pares de bases. A ordem em que esses pares aparecem seqüenciados e a extensão maior ou menor de cada seqüência dão sentido à linguagem genética, do mesmo modo como certas combinações entre as letras do alfabeto produzem palavras compreensiveis e não ajuntamentos sem nexo. As palavras do código genético são os genes. Um único gene pode ser constituído por até vinte mil pares de bases. Os seres humanos possuem algo como quatro bilhões de pares de bases.Os cientistas aprenderam a identificar, isolar, remover e substituir determinados genes mediante o uso de uma espécie de bisturis químicos chamados enzimas de restrição, capazes de cortar o DNA em lugares certos, de modo a forçar o divórcio dos pares de bases. Sem o parceiro original, cada base fica em principio livre para se associar a outra, com a ajuda de colas químicas chamadas ligazes. Assim, o gene responsável pela fabricação de insulina na célula humana é passado para o DNA de uma bactéria, onde continua produzindo a mesma insulina como se nada tivesse acontecido.

E a bactéria transmite essa nova característica de geração a geração. Durante alguns anos, a bactéria preferida pelos cientistas para hospedar genes alheios foi a Escherichia coli, que vive habitualmente no intestino humano. Simples, muito bem conhecida e capaz de aceitar as ordens mais inesperadas — como a de fabricar insulinam —, ela é sem dúvida a estrela da Engenharia Genética.Outra bactéria, Bacilus thuringiensis, foi utilizada pela empresa belga Plant Genetics Systems, numa ousada tentativa de combater a malária, que, atinge cerca de 200 milhões de pessoas no mundo inteiro. Em vez de buscar uma vacina antimalária por Engenharia Genética — como faz, por exemplo, o cientista brasileiro Luis Hildebrando Pereira de Souza, no Instituto Pasteur, de Paris —, os pesquisadores belgas resolveram recorrer a Engenharia Genética para matar as larvas dos mosquitos transmissores da malária.

Conseguiram isolar da bactéria thuringiensis o gene responsável pela produção de uma proteína capaz de envenenar as larvas. Depois, transplantaram – no para o DNA da alga azul-verde da qual as larvas se alimentam. A alga, ao se reproduzir, reproduz também a proteína transplantada. Assim, ao comer a alga, as larvas acabam comendo a proteína que irá matá-las. O resultado é que se impede o nascimento do mosquito que transmite a malária.”Com isso, será possível reduzir a incidência da moléstia numa boa proporção”, prevê o imunologista Mark Vaeck, diretor da Plant Genetics, ouvido por SUPERINTERESSANTE.

Também no Brasil, centros ainda pouco numerosos mas altamente capacitados procuram na Engenharia Genética armas para derrotar velhas endemias, como a doença de Chagas. O parasita causador da moléstia, por apresentar formas muito diversas em seu desenvolvimento. freqüentemente dribla os testes imunológicos tradicionais. Agora, porém, começam a surgir testes a partir de sondas moleculares — seqüências de DNA que se juntam perfeitamente com o DNA de vírus, parasitas ou bactérias. Marcadas com produtos radiativos, as sondas são lançadas no sangue do paciente, onde aderem ao agente agressor. Organizador das primeiras pesquisas sobre Engenharia Genética, em 1978, do Instituto Oswaldo Cruz, do Rio de Janeiro, o professor Carlos Morel, atual diretor da instituição, não tem dúvidas sobre a importância das sondas moleculares. “O seu futuro é dos mais promissores”, afirma.

Em São Paulo, a equipe do professor Walter Colli, diretor do Instituto de Química da USP, quer descobrir como o parasita de Chagas reconhece a célula que irá penetrar. “Já identificamos uma proteína do protozoário responsável por esse reconhecimento, informa o professor Colli. “Quando conseguirmos purificá-la, poderemos deduzir a fórmula do gene que a codifica e á partir dai conheceremos o mecanismo do contágio. Será a hora de bloqueá-lo.” Também em São Paulo, no Instituto Ludwig, a equipe do pesquisador Ricardo Brentani segue uma linha de raciocínio análoga, embora dirigida para outro objetivo — o câncer.”Para que um câncer localizado dê origem à metástase, isto é, se espalhe para outras partes do organismo”, explica Brentani, “é necessário que a célula cancerosa saiba reconhecer a parede do vaso sanguíneo por onde irá entrar e depois sair.” já conseguiu localizar uma proteína da parede externa da célula cancerosa envolvida no processo — e descobriu que ela também existe na bactéria Staphylococus aureus, agente infeccioso com alta resistência a antibióticos. Pesquisas como as desenvolvidas por Morel, Colli e Brentani beneficiaram-se da vertiginosa rapidez com que a Engenharia Genética automatizou o seu instrumental.

Proezas de 1980 são rotina em 1987. Bisturis e colas química para o transplante de genes, por exemplo, já estão à venda prontos para uso. Existem máquinas capazes de fornecer automaticamente o seqüenciamento de qualquer gene que Ihes for dado para análise. E outras máquinas sintetizam genes ou proteínas, segundo a fórmula fornecida pelos pesquisadores. Assim, um cientista brasileiro pode mandar por telex uma fórmula a algum centro no exterior e receber pelo correio tubos de ensaio com a substância equivalente. A gama de aplicações da Engenharia Genética parece aumentar na mesma proporção. Na agricultura, já se conseguiu fazer com que as folhas de tabaco produzam seu próprio inseticida — no caso, uma toxina mortal para uma lagarta que costuma devastar plantações inteiras.

Recentemente, realizou-se nos Estados Unidos a primeira experiência de campo com microorganismos fabricados por Engenharia Genética para proteger plantações de morango dos danos da geada. A bactéria protetora simplesmente não possui mais o gene que permite a formação da camada de gelo na superfície da planta.

Em Brasília, o coordenador de Biotecnologia do Cenargem (Centro Nacional de Recursos Genéticos), Luiz Antonio Barreto de Castro, vem tentando transferir para o DNA do feijão certos genes da castanha-do-pará, de maneira a obter um alimento mais nutritivo. Castro sonha com um feijão rico em metionina, um aminoácido presente na castanha, indispensável para o ser humano na infância e adolescência. “E o Brasil é o maior produtor e consumidor de feijão do mundo”, anima-se o pesquisador.Mas as possibilidades da Engenharia Genética que provocam mais sensação e polêmicas referem-se à transferência de genes para células de animais. A primeira experiência do gênero se deu em 1982, quando cientistas norte-americanos transplantaram cópias do gene do hormônio de crescimento de ratos para o DNA de óvolos de camundongos recém-fertilizados. Os filhotes cresceram até atingir o dobro do peso normal — e transmitiram essa nova característica às gerações seguintes. Em 1985, os pesquisadores foram mais longe, ao transplantar para embriões de camundongos o gene do hormônio de crescimento do homem. Novamente, o crescimento dos filhotes foi excepcional.

Mas a criatura mais falada da Engenharia Genética é o porco cor de ferrugem nascido em novembro de 1986 nos Estados Unidos. Ele descende de um suíno em cujo DNA foi inserido o gene do hormônio de crescimento de uma vaca. Prova de que a operação foi bem-sucedida, o porco ferrugem pesa mais ou menos o mesmo que seus semelhantes naturais — só que com uma porcentagem bem menor de gordura. Em compensação, mal consegue andar por causa da artrite que faz inchar suas pequenas patas e ainda por cima é ligeiramente vesgo. Se imitar o pai, não chegará a completar dois anos de vida.Para os cientistas, o porco transgênico (nome dado aos animais portadores de genes de outra espécie) apenas confirma as potencialidades da Engenharia Genética. Eles acreditam que as sucessivas experiências farão surgir animais capazes de crescer depressa, consumir menos e oferecer mais carne magra por quilo — sem as doenças deformantes que afligem o porco ferrugem. A fronteira mais promissora da Engenharia Genética, porém, se localiza na área da chamada diferenciação celular. Apenas começou-se a explorar o mecanismo pelo qual as células se organizam entre si para formar um ser completo — ou seja, como elas recebem ordens para se agrupar em ossos, nervos, músculos, membranas.

Nessa linha de pesquisa, geneticistas norte-americanos conseguiram recentemente criar moscas com quatro asas, dupla fileira de patas ou patas no lugar das antenas. De seu lado, cientistas italianos chegaram a verificar existência de genes equivalentes responsáveis pelas mesmas funções organismo — no DNA de mamíferos superiores, incluindo o homem. Com isso, embora a distancia a percorrer ainda seja extremamente longa e a caminhada penosa e incerta ciência apressou mais uma vez o passo rumo aos segredos da vida.

Para saber mais:

O livro da vida, edição integral

(SUPER número 6, ano 2)

Ratos humanos

(SUPER número 1, ano 5)

Chimpanzomem e outros fantasmas

A Engenharia Genética não recebe apenas aplausos pelas proezas que realiza. Seus avanços também provocam contrariedade entre aqueles que a encaram com manifesta desconfiança e a ela vêm tentando opor-se desde as pesquisas pioneiras no começo dos anos 70. Escaldados pela história do desenvolvimento da energia nuclear, os adversários das experiências com a bagagem genética de seres vivos querem que elas sejam suspensas ou, na melhor das hipóteses, submetidas a estrita regulamentação. Receia-se que, sob pressão dos interesses comerciais cada vez mais presentes nessa área, os pesquisadores fiquem menos atentos do que deveriam aos aspectos perigosos de suas criações.Os ecologistas por exemplo, preocupam-se com os possíveis efeitos adversos da liberação no ambiente de bactérias geneticamente alteradas com o objetivo de torná-las inseticidas vivos. Mas a controvérsia mais estridente diz respeito à manipulação genética em organismos superiores, como é o caso do porco que recebeu um gene de vaca. As objeções aumentaram principalmente depois que o governo norte-americano, em abril último, decidiu que podem ser requeridas patentes para formas de vida obtidas em laboratório, inclusive de mamíferos não humanos . Desde então, o fantasma de frankesteins de quatro patas produzidos em série em benefício da indústria de alimentos passou a assolar com maior freqüência a imaginação dos oponentes da Engenharia Genética.Da mesma forma, eles se inquietam com a possibilidade de que os avanços no setor acabem propiciando a criação de seres humanos ao gosto do freguês-nesse cenário de ficção-científica, os pais (para não dizer o Estado) escolheriam não só o sexo, mas a cor dos olhos ou quaisquer outras características hereditárias dos filhos. Essa fantasia, misturada às lembranças das teorias raciais nazistas, é realmente de arrepiar. Ao mesmo tempo, as polêmicas de fundo ético-religioso provocadas pelo advento dos bebês de proveta e mães de aluguel acabam lançando sombras confusas sobre o trabalho dos geneticistas.

Causou sensação meses atrás, por exemplo, a afirmação de um professor italiano, Brunetto Chiarelli, que leciona Antropologia em Florença, sobre a possibilidade técnica de um cruzamento entre homem e chimpanzé. Ele chegou a insinuar que experiências nesse sentido estariam em curso nos Estados Unidos.O chimpanzomem resultante desse acasalamento, advertiu o professor, poderia vir a ser o patriarca de uma sub-raça de escravos ou de fornecedores de órgãos para transplantes Trata-se, porém, de um grande mal-entendido, Primeiro, porque o chimpanzomem supondo que ele pudesse vir à luz, não seria fruto de alguma irresponsável manipulação do DNA, mas de inseminação natural, artificial ou em proveta; seria um híbrido, como a mula, filha do jumento com a égua, sem nada a ver com a Engenharia Genética. Segundo, porque, em Engenharia Genética, nada indica a possibilidade da criação de seres exóticos. É inviável, por exemplo, colar metade do DNA de uma moça à metade do DNA de um peixe e ainda por cima inserir esse DNA híbrido numa célula que viesse a produzir uma sereia. Pelo mesmo motivo que meia receita de frango ao molho pardo com meia receita de pudim de ovos não dá nem um frango com ovos nem um pudim ao molho pardo.De qualquer maneira, descontados os exageros e as bobagens, faz sentido que a Engenharia Genética provoque, se não temor, pelo menos uma espécie de vertigem —mesmo entre os cientistas que se dedicaram a desenvolvê-la — tão amplas parecem ser suas possibilidades.