Questões de ética relacionadas com o DNA recombinante

Trabalho realizado por:

André Cordeiro nº 32332

Inna Ulyakina nº 32348

Genética Molecular

5 de Dezembro de 2006

Esquematização do trabalho

• Um pouco de história

• A caminho de Asilomar

• Conferência de Asilomar

• Alimentos transgénicos ( exemplo de aplicação da técnica de DNA

recombinante)

• Debate

• Curiosidades

• Bibliografia

Um pouco de história

• 1871: Descoberta de DNA no esperma de truta;

• 1943: Isolamento do DNA polimerase I

• 1967: Isolamento do DNA ligase

• 1970: Isolamento de enzimas de restrição

• 1971: Ficaram conhecidas as experiências de Paul Berg e

Janet Mertz utilizando o SV40 (simian vírus) como veículo

de introdução de genes estranhos em células animais,

numa reunião em Cold Spring Harbor Laboratory

• 1972: Sintetizadas primeiras moléculas de DNA

recombinante (Universidade de Stanford)

• 1973: Inserção de novos fragmentos de DNA nos

plasmídeos, observando-se funcionalidade no hospedeiro

• 1973: Primeiras publicações sobre DNA recombinante,

visto como uma técnica de síntese de novos

microorganismos potencialmente perigosos • 1974: Primeiras exigências a nível mundial do moratório de

certas experiências em DNA recombinante

• 1975: Governo do Reino Unido apela a precauções

especiais na manipulação do DNA recombinante

Um pouco de história

• 1975: Conferência internacional em Asilomar, Califórnia

• 1976: Instituto Nacional de Saúde publica protocolos,

proibindo algumas experiências com DNA recombinante;

publicação de artigos com pedidos de proibição de atribuição

de prémios Nobel nas investigações de DNA recombinante,

no The New York Times Magazine

• 1977: Aparecimento das primeiras empresas de engenharia

genética, com intuito de utilizar a técnica de DNA

recombinante para sintetizar drogas

• 1977: Síntese de primeiras moléculas de DNA recombinante

contendo DNA de mamífero; descoberta de “genes split”

Um pouco de história

• 1977: Desenvolvimento de processos de sequenciação rápidos, de longas cadeias de DNA (Sanger e Maxam-Gilbert)

• 1978: Prémio Nobel da medicina atribuído pela descoberta e utilização de enzimas de restrição (Werner Arber, Daniel Nathans, Hamilton O. Smith)

• 1978: Produção da primeira hormona humana

somatostatina usando DNA recombinante

• 1980: Início dos trabalhos de síntese de insulina usando técnicas de DNA recombinante

• 1980: Prémio Nobel da química atribuído por clonagem de primeiras moléculas de DNA recombinante e desenvolvimento de métodos eficazes para a sequenciação de DNA (Paul Berg, Walter Gilbert, Frederick Sanger)

Um pouco de história

Entre 1971 e 1973 muitos cientistas interessaram-se por vírus tumorais

Falta de experiência Grande número de animais infectados

Apercebem-se dos riscos para a saúde publica

A caminho de Asilomar

SV40 como veículo de introdução de genes estranhos nas células de E.coli (bactéria ubíqua)

Reunião em Cold Spring Harbor Laboratory

No ano de 1971 foi apresentada a experiência de Paul Berg e Janet Mertz

Muitos animais infectados com vírus tumorais

Suspensão das experiências

Paul Berg Janet Mertz

A caminho de Asilomar

A caminho de Asilomar

1ª conferência de Asilomar

Objectivo: discutir os riscos biológicos no trabalho com os vírus animais e em particular com os vírus tumorais

Janeiro de 1973

“Biohazards in Biological Research” by Cold Spring Harbor Laboratory

Devido à ausência da imprensa apenas existe um único registo

A caminho de Asilomar

“Tenho receio que o Instituto Nacional do Cancro evite enfrentar a sua responsabilidade quer moral, quer legal, declarando que quase todos os vírus com que trabalhamos não apresentam um perigo suficiente a longo prazo para requerer equipamento de máxima segurança de modo a garantir um controlo absoluto.”

J. D. Watson

“As experiências de Berg assustam muita gente, incluindo ele próprio.”

Wallace Rowe

A caminho de Asilomar

“Estamos numa situação pré-Hiroshima. Seria um verdadeiro desastre se um dos agentes agora utilizados na pesquisa fosse de facto um agente cancerígeno humano.”

Robert Pollack

“Não tenho dúvidas de que se fornecermos alguns destes agentes a uma pessoa susceptível ela pode ficar com um tumor. É uma incógnita mas a minha opinião é que isso é notavelmente menos perigoso que fumar dois maços de tabaco por dia.”

George J. Todaro

A caminho de Asilomar

Realizada em Junho de 1973

Conferência Gordon

Dedicada a um novo método de DNA recombinante com a utilização de enzimas de restrição

Resultam duas cartas escritas pelos doutores Maxine Singer e Dieter Söll

Dieter Söll Maxine Singer

130 participantes

A caminho de Asilomar

Cartas

Presidente da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos para iniciar um processo de investigação sobre as técnicas de DNA recombinante

Jornal Science com o objectivo de anunciar publicamente os receios dos vários biólogos moleculares

78 votos a favor dos 90 participantes 48 votos contra 42

Conferência Gordon

para para

A caminho de Asilomar

Publicada em Julho de 1974 pelo Comité de Aconselhamento para DNA

recombinante (RAC) nas revistas Science e Nature.

Carta de Berg ou Moratório

As experiências descritas nesta conferência despertaram o interesse da imprensa

Conferência Gordon

Carta de Berg ou Moratório

A caminho de Asilomar

Objectivos:

1)1) Alertar para os riscos biológicos do manuseamento de moléculas de DNA recombinante;

2)2) Ligação de fragmentos de moléculas de DNA de animais a moléculas de DNA de plasmídeos bacterianos ou de bacteriófagos devem ser continuamente avaliadas;

3)3) Moratório de experiências que envolvem:

Construção de novos plasmídeos bacterianos auto-replicativos que possuem os genes resistentes a antibióticos

Ligações entre fragmentos de DNA de organismos oncogénicos ou virais e, elementos de DNA auto-replicativos (plasmídeos bacterianos ou outros DNA’s virais).

• supervisionar um programa experimental para avaliar os potenciais perigos biológicos e ecológicos dos tipos das moléculas de DNA recombinantes;

• desenvolvimento de procedimentos que minimizem a dispersão de moléculas de DNA recombinante potencialmente perigosas;

• elaboração de protocolos a serem seguidos pelos investigadores que trabalham com estas moléculas.

A caminho de Asilomar

4)4) estabelecimento de um Comité de Aconselhamento, encarregue de:

Conferência de Asilomar

Objectivo

Reavaliar o progresso científico na investigação sobre as moléculas de DNA recombinante;

Discutir as formas adequadas para lidar com os potenciais riscos de natureza biológica, que estes trabalhos podem provocar

Fevereiro de 1975, Pacific Grove, California

140 cientistas Norte-Americanos e estrangeiros

Conferência de Asilomar

Decisões :

•Os trabalhos que estavam em moratório deviam prosseguir,

mas melhorando as condições nos quais as experiências

decorriam.

•Nas experiências mais perigosas deviam ser criadas duas

barreiras:

as bactérias utilizadas como hospedeiras para inserção de moléculas de DNA recombinante devem ser incapazes de sobreviver nas condições naturais

os vectores (plasmídeos, bacteriófagos ou outros vírus) devem crescer nos hospedeiros específicos

Conferência de Asilomar

•As experiências foram divididas pelo Comité de

aconselhamento para DNA recombinante (RAC) em 4 tipos,

de acordo com os riscos.

1) Risco mínimo

-experiências com procariotas, bacteriófagos e plasmídeos bacterianos que mudam a sua informação genética naturalmente.

Regras:

• Não comer, beber ou fumar no laboratório.

• Uso de bata na área de trabalho.

• Uso de pipetas com pompete ou filtros de algodão.

• Rápida desinfecção do material contaminado.

Conferência de Asilomar

2) Risco baixo

- experiências com procariotas, bacteriófagos e plasmídeos

bacterianos que naturalmente não mudam a sua informação

genética, gerando novos tipos biológicos

Regras:

• Proibição de pipetagem com a boca.

• Acesso limitado ao pessoal de laboratório.

• Uso de hottes de segurança biológica para procedimentos capazes de produzir aerossóis.

• Vectores e hospedeiros mais seguros devem ser adoptados à medida que se tornam disponíveis.

Conferência de Asilomar

3) Risco moderado

- experiências nas quais existe uma probabilidade de gerar um agente com um potencial significativo para a patogenia (algumas exepriências com procariotas, bacteriófagos e plasmídeos bacterianos e com vírus animais e eucariotas).

Regras:

• Operações de transferência devem ser levadas a cabo em hottes de segurança biológica.

• Uso de luvas durante o manuseamento de material infeccioso.

• Protecção das linhas de vácuo por filtros.

• Pressão inferior à pressão atmosférica nos laboratórios de acesso limitado.

• Uso de vectores e hospedeiros incapazes de se multiplicar fora do laboratório.

Conferência de Asilomar 4) Risco elevado

- experiências nas quais o potencial de disrupção ecológico ou patogénico do organismo modificado, poderia ser elevado e, assim, constituir um perigo biológico considerável para os investigadores e público em geral.

Regras:

• Isolamento relativamente a outras áreas por bloqueio do ar.

• Ambiente com pressões inferiores às atmosféricas.

• Duches e mudas de roupa protectora à entrada e saída do laboratório.

• Laboratórios equipados com sistemas de tratamento para inactivar ou remover agentes biológicos - possíveis contaminantes.

• Manuseamento de agentes deve ser feito em hottes de segurança biológica nas quais o ar removido é incinerado ou passado em filtros de Hepa.

• Uso de vectores e hospedeiros rigorosamente testados, cujo crescimento pode ser confinado ao laboratório.

Alimentos transgénicos

- Resultam de transferência de genes que são retirados de uma espécie animal ou vegetal e incorporados noutra

alteração do DNA

provoca

produz tipos diferentes de substâncias

o local de inserção do gene não pode ser controlado

completamente

a descendência herda todas as características do progenitor

Com a ajuda de um “canhão de

partículas”, bombardeiam-se

minúsculas particulas de

tungusténio revestidas de DNA

sobre as células vegetais a

modificar. O gene de interesse

insere-se de modo aleatório no

património genético de algumas

células.

Minúsculas partículas

de tungusténio

Extracção do

plasmídeo

modificadoColónias de E.coli modificadas

são seguidamente colocadas

em cultura. Depois os

pesquisadores podem optar

por duas técnicas: pela técnica

de canhão de partículas ou

pela técnica em que se utiliza a

Agrobacterium tumefaciens

para transferir o plasmídeo

modificado.

Agrobacterium

tumefaciens

O plasmídeo

modificado é transferido

da E.coli para

Agrobacterium

turnefaciens. Cultura de A. tumefaciens com

células vegetais

O tecido vegetal modificado é colocado em cultura

As bactérias A. tumefaciens

modificadas são colocadas com as

células vegetais. O gene de interesse

é transferido para o núcleo da célula

e integra-se no genoma.

Alimentos transgénicos

• riscos • benefícios

• riscos de contaminação genética da biodiversidade

•competição no mercado mundial de produtos agrícolas

• riscos à saúde humana e animal

• aumento da resistência a

antibióticos, aparecendo novos

vírus

• aumento de alergias

• aumento da produção de alimentos a baixo custo

Debate

!!!???

…***

Patenteamento de genes

• As células humanas contêm cerca de 24 mil genes

• 4.382 dos 23.688 genes (≈ 20% do genona humano) patenteado por empresas privadas, universidades e agências do governo Science, 14/10/2005

Como é que alguém pode patentear os meus genes?

O que acontece com a liberdade da pesquisa científica quando metade de todos os genes responsáveis pelo cancro está

patenteada?

Isso significa que os cientistas passarão mais tempo nos tribunais do que no laboratório à procura de uma cura?

Curiosidades

Declaração Universal sobre o genoma Humano e os direitos do Homem

Patenteamento de genes

11 de Novembro de 1997

O genoma humano constitui a base da unidade fundamental de todos os membros da família humana, assim como do reconhecimento de sua inerente dignidade e diversidade. No sentido simbólico, é o património da humanidade.

Artigo 1:

O genoma humano no seu estado natural não deve levar a lucro financeiro

Artigo 4:

Questões de ética na

genética molecular humana• Clonagem: correcto ou errado?• Será que é correcto fazer as experiências com os embriões?• Quem vai defender os direitos dos embriões?• E os direitos dos animais?• Terapia génica? Limites?• Será que é correcto transferir os genes humanos para os

animais e plantas?• Quais são as consequências que podem trazer os alimentos

transgênicos?• Será que é correcto alterar o genoma por razões estéticas?

Bibliografia

• WATSON, J. D., TOOZE, J., The DNA Story: a Documentary History of Gene Cloning, 1981, W. H. Freeman and Company, San Francisco.

• http://www.vatican.va/roman_curia/pontifical_academies/acdlife/documents/rc_pa_acdlife_doc_08111998_genoma_po.html

• http://www.fiocruz.br/biossegurancahospitalar/dados/material10.htm

• http://www.ufrgs.br/bioetica/asilomar.htm• http://www2.uol.com.br/sciam/conteudo/materia/materia_92.html• http://www.unav.es/cdb/dbcapo19f.html• http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1980/berg-

cv.html• http://portal.unesco.org/en/ev.php-

URL_ID=29008&URL_DO=DO_TOPIC&URL_SECTION=201.html• http://conselho.saude.gov.br/docs/doc_ref_eticapesq/

GENOMA_DIREITOS_HUMANOS.doc• http://www.bionetonline.org/portugues/Content/sc_cont1.htm• http://www.jardimdeflores.com.br/ECOLOGIA/A09transgeni1.htm