Universidade Estadual de Campinas – 22 a 28 de novembro de 2004 9

MANUEL ALVES FILHOmanuel@reitoria.unicamp.br

esquisa conduzida por cientis-tas do Departamento de Pro-cessos Biotecnológicos (DPB)

da Faculdade de Engenharia Quími-ca (FEQ) em colaboração com o Cen-tro de Biologia Molecular e Engenha-ria Genética (CBMEG), ambos da U-nicamp, proporcionou a otimizaçãodo processo de extração da pró-insu-lina humana recombinante produzi-da no endosperma do milho trans-gênico. A investigação, que deu se-qüência aos estudos iniciados peloprofessor Adilson Leite, morto emfevereiro de 2003, obteve resultadosque corroboram a viabilidade econô-mica do uso de plantas como bior-reatores. De acordo com Everson Al-

ves Miranda, docenteda FEQ e coordenadordo trabalho, a Agênciade Inovação da Uni-camp (Inova) já está es-tudando o registro dapatente do processo.

Ao aprimorar o mo-delo de recuperação da pró-insulinahumana recombinante no milhotransgênico, os pesquisadores da Uni-camp têm como meta a redução doscustos de produção da insulina. Apró-insulina, lembra o professor E-verson, é a precursora da insulina,indispensável no tratamento de al-guns tipos de diabetes. A doença émuito prevalente entre a população.Entretanto, o preço do hormônio nomercado é alto. Um quilo do produ-to está cotado em cerca de US$ 100mil. Conforme a engenheira quími-ca Cristiane Sanchez Farinas, queparticipou da pesquisa e desenvol-veu sua tese de doutoramento emtorno dela, o mercado mundial dasubstância foi da ordem de US$ 4,5bilhões em 2002.

Cristiane e Everson explicam queos processos de extração e purifica-ção da pró-insulina recombinanteobedecem a cerca de 27 passos. Apesquisa em questão concentrou-sebasicamente na primeira etapa, ouseja, na recuperação do bioprodutoa partir do endosperma do milhogeneticamente modificado. Tratou-se, portanto, de um trabalho de en-genharia, dado que a parte de biolo-gia molecular ficou a cargo dos es-pecialistas do CBMEG, que fornece-ram a farinha do grão transgênicopara a pesquisa. Ao otimizar a extra-ção da pró-insulina, afirmam os ci-entistas, a tendência é que as fasessubseqüentes, até a obtenção doscristais de insulina, que servirão deinsumo para as indústrias farmacêu-ticas, sejam facilitadas.

Cristiane destaca que existe umgrande número de estudos envolven-do o uso de plantas como biorreatores.Atualmente, existem perto de 100 pro-teínas que são expressas em variadasespécies vegetais. Três delas já sãovendidas no mercado norte-america-no. No entanto, ainda há poucas pes-quisas acerca da recuperação e puri-ficação dos bioprodutos. �Nossa pre-ocupação foi justamente trazer contri-

buições para essa área. Procuramosdesenvolver um processo que fosse aomesmo tempo seguro, eficiente e debaixo custo. Felizmente, obtivemosum resultado bastante positivo�, dizo professor Everson.

Para alcançar o objetivo traçado,os pesquisadores primeiro fizeramuma rigorosa seleção dos solventes.Depois, eles se valeram de um pla-nejamento fatorial capaz de avaliara influência da temperatura, da ra-zão volume-massa, do tempo e davelocidade de rotação do impelidor(que promove a agitação da suspen-são farinha-solvente) na eficiênciada extração. Além disso, analisaramo conteúdo de impurezas no extra-to, como carboidratos, compostosfenólicos e proteínas, objetivando aminimização de tais interferentes notrabalho de purificação.

Os valores máximos de concentra-ção do bioproduto, de acordo com oprofessor Miranda, foram de 20 mi-crogramas por mililitro ou 0,45% daproteína total solúvel. Embora pos-sam parecer inexpressivos aos olhosdos leigos, esse nível de extração estádentro da faixa tida como �suficien-temente competitiva para viabilizareconomicamente o uso de plantas co-mo biorreatores�, conforme o docenteda FEQ. O cientista esclarece que oresultado revela o esforço realizadopela equipe ao longo do estudo. Noinício dos ensaios, segundo ele, osvalores recuperados foram aproxima-damente mil vezes menores.

Otimizado o processo de extração,a próxima etapa, como já menciona-do, será a purificação da pró-insuli-na, até a sua conversão e obtençãodos cristais de insulina, que devemter um grau de pureza da ordem de99%. Eles servem de insumo para asindústrias farmacêuticas produzi-rem as formulações utilizadas pelosdiabéticos. Para o professor Miranda,o avanço resultante da pesquisa co-ordenada por ele é muito gratificante,pois ajuda a promover a integraçãoentre áreas distintas do conhecimen-to. �A engenharia química, no caso,criou um elo com a biologia molecu-lar�, afirma. A pesquisa contou comfinanciamento da Fapesp e bolsa deestudo concedida pelo CNPq.

Os estudos que culminaram com o aprimoramen-to do processo de extração da pró-insulina humanarecombinante do milho transgênico dão prossegui-mento às pesquisas do professor Adilson Leite, fa-lecido em fevereiro de 2003. Um dos mais reconhe-cidos especialistas brasileiros na área de biologiamolecular, ele dedicou parte da sua vida à transfor-mação de plantas em �biofábricas� de interesse far-macêutico. Um dos projetos de maior repercussãode Adilson Leite, que ainda está tendo seqüência noCBMEG, é a obtenção do hormônio do crescimento(hGH), proteína utilizada no tratamento de crian-ças acometidas de nanismo, também a partir domilho geneticamente modificado.

Em entrevista concedida em julho de 2002 ao Jornalda Unicamp, o professor Adilson Leite explicou comoo cereal pode ser utilizado para esse fim. De acordo comele, todas as células de um determinado organismocontêm os mesmos genes. Graças aos chamados �pro-motores�, regiões que determinam em que momen-to, quantidade e local as substâncias serão produzidas,não ocorre confusão entre as funções que cada uma de-sempenha. Sabendo disso, o pesquisador e sua equi-pe tomaram a parte do gene humano que codifica ohormônio do crescimento e a introduziram na regiãoque regula a produção de proteína do milho, chama-da de endosperma, cuja função é fornecer nutrientespara o embrião durante a germinação.

Ou seja, os pesquisadores prepararam esse tecidoespecializado do cereal para produzir o hGH, como sefosse uma proteína a ser armazenada nas sementes,conforme as ordens transmitidas pelo seu trecho regu-lador. As vantagens de se obter bioprodutos a partir deplantas, explicou à época Adilson Leite, são inúmeras.Duas delas: primeiro, é muito mais barato desenvolveruma planta do que um animal transgênico; segundo, asproteínas originárias das plantas são muito mais segu-ras do que as de uma bactéria, visto que não há indica-ção de que causem alguma doença ao homem.

Adilson Leite nasceu em Ponta Grossa (PR). Gra-duou-se em 1978 em Farmácia e Bioquímica pela Uni-versidade Estadual de Ponta Grossa e doutorou-se emCiências pelo Instituto de Química da Universidadede São Paulo (USP), em 1984. Ingressou na Unicampem 1988 para trabalhar como técnico especializado

Pesquisa otimiza extração da pré-insulina a partir do endosperma de milho geneticamente modificado

no Laboratório de Biologia Molecular de Plantas doCBMEG. Neste laboratório, juntamente com o pro-fessor Paulo Arruda, iniciou seu trabalho de carac-terização de proteínas de reserva de sementes decereais, incluindo estudos da regulação da expressãogênica em sementes.

A experiência acumulada com os estudos do fatorde transcrição Opaco-2 o habilitou a coordenar em1999 um projeto de �Data mining� de fatores de trans-crição no Banco de Dados do Sucest. Além disso, de-senvolveu um sistema que permite a expressão degrandes quantidades de proteínas heterólogas de in-teresse comercial em sementes de cereais, o que lherendeu um pedido de patente no ano 2000. Tambémrecebeu o prêmio de mérito científico e tecnológicodo Governo do Estado de São Paulo pela contribui-ção ao projeto de seqüenciamento genético da Xyllelafastidiosa, em fevereiro de 2000.

Plantas como �biofábricas�

Técnica pode reduzir custosde produção da insulina

P

Pesquisas dãoseqüência aotrabalho do

farmacêutico ebioquímico AdilsonLeite, falecido em

janeiro de 2003

À esquerda o professor EversonAlves Miranda e a engenheiraquímica Cristiane Sanchez Farinas:processo seguro, eficiente e de baixocusto

Quilo doprodutocusta atéUS$ 100 mil

Fotos: Antoninho Perri

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