Biotecnologia – um dos campos científicos de crescimento mais rápido – utiliza ferramentas da biologia, química, computação, engenharia e matemática para avançar pesquisas que prometem descobertas médicas promissoras.
Produtos e soluções de biotecnologia geraram cerca de US$ 1 trilhão em receita em todo o mundo em 2021, um aumento de 34% em relação a cinco anos atrás, de acordo com o 2021 Global Biotechnology Innovation Scorecard, que classifica os Estados Unidos como líder em tais avanços.
“Os Estados Unidos definitivamente têm sido líderes em biotecnologia por muitos anos e continuam a expandir o campo”, disse Natalie Betz, diretora acadêmica da University of Wisconsin – Madison School of Medicine.
Um pilar da biotecnologia é a engenharia genética, um processo pelo qual os cientistas alteram os genes dentro de uma célula viva para mudar suas características e desenvolver novos produtos. (Genes são compostos de DNA, que são as moléculas que fornecem as instruções para a função de uma célula.)
Em 1988, os EUA lançaram as bases para a engenharia genética moderna quando o Congresso financiou a criação do Human Genome Project, uma colaboração internacional para mapear e sequenciar o genoma humano. (Um genoma é uma espécie de manual de instruções para como construir um organismo vivo.) A maior parte do mapa foi concluída até 2003, impulsionando milhares de descobertas médicas – de tratamentos para o câncer a correções de doenças hereditárias e revitalização de órgãos. Em março, uma equipe científica liderada por americanos completou o mapa do genoma humano.
Aqui estão 3 descobertas recentes de cientistas americanos que estão avançando a biotecnologia:
• Tecnologia de Edição de Genes: Muitos cientistas dos EUA – incluindo Jennifer Doudna, bioquímica da University of California, Berkeley, e Emmanuelle Charpentier, bioquímica e diretora da Max Planck Unit for the Science of Pathogens – trabalharam em uma técnica para “editar” genes chamada CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats). A técnica permite que os cientistas alterem e liguem e desliguem as instruções hereditárias de uma célula. A descoberta tem tido impactos amplos na medicina. Está sendo usada para tratar doenças anteriormente incuráveis, como a anemia falciforme, e para desenvolver novas ferramentas de diagnóstico médico, como a optogenética, que permitem que os pesquisadores investiguem mais profundamente como o cérebro funciona. Em 2020, Doudna e Charpentier ganharam o Nobel Prize por seu trabalho conjunto no CRISPR.
• Biologia Sintética: J. Craig Venter, biotecnólogo e pesquisador principal no Human Genome Project, criou a primeira bactéria sintética. O genoma da bactéria sintética foi construído em laboratório, em vez de nascer ou evoluir de outra bactéria viva. Seguindo os passos de Venter, dois cientistas, Bill Banyai e Bill Peck, combinaram sua expertise em fabricação de semicondutores e sequenciamento de genomas para fabricar genes sintéticos. Sua empresa, Twist Bioscience, fornece genes sintéticos para empresas para apoiar P&D em biotecnologia (incluindo a criação de novos produtos como antibióticos de próxima geração que as bactérias não conseguem superar) e para apoiar cientistas que constroem organismos sintéticos.
• Medicina Regenerativa: Com o entendimento dos cientistas sobre o genoma humano e como fabricar organismos em laboratórios, um número crescente de pesquisadores está trabalhando na construção de tecidos humanos para substituir partes do corpo. Em junho, a 3DBio Therapeutics, uma empresa de medicina regenerativa sediada em New York City, anunciou que havia construído uma nova orelha para uma jovem nascida sem uma orelha totalmente desenvolvida. A empresa usou as próprias células da jovem para construir uma orelha com tecnologia de impressão 3D e depois a implantou sob uma aba de pele onde a orelha deveria estar. Como o implante usa as células do hospedeiro, o risco de o corpo rejeitar a nova orelha é menor. O implante foi considerado a primeira aplicação médica bem-sucedida de tecnologia de impressão de tecidos e um grande avanço no campo da engenharia de tecidos.
Fonte: share.america.gov, por Bara Vaida
