O que é modificação genética?

A modificação genética é o processo de alterar a composição genética de um organismo. Isso tem sido feito indiretamente por milhares de anos, por meio de reprodução controlada ou seletiva de plantas e animais. A biotecnologia moderna tornou mais fácil e rápido direcionar um gene específico para uma alteração mais precisa do organismo por meio da engenharia genética.

Os termos "modificado" e "engenheirado" são freqüentemente usados ​​indistintamente no contexto da rotulagem de alimentos geneticamente modificados ou "OGM". No campo da biotecnologia, OGM significa organismo geneticamente modificado, enquanto na indústria de alimentos, o termo se refere exclusivamente a alimentos que foram propositadamente projetados e não a organismos criados seletivamente. Essa discrepância leva à confusão entre os consumidores, portanto, a Food and Drug Administration (FDA) dos EUA prefere o termo geneticamente modificado (GE) para alimentos.

Uma breve história da modificação genética

A modificação genética remonta aos tempos antigos, quando os humanos influenciavam a genética ao criar organismos seletivamente, de acordo com um artigo de Gabriel Rangel, cientista de saúde pública da Universidade Harvard. Quando repetido por várias gerações, esse processo leva a mudanças dramáticas na espécie.

Os cães foram provavelmente os primeiros animais a serem geneticamente modificados propositalmente, com o início desse esforço datando de cerca de 32.000 anos, de acordo com Rangel. Os lobos selvagens juntaram-se aos nossos ancestrais caçadores-coletores no Leste Asiático, onde os caninos foram domesticados e criados para ter maior docilidade. Ao longo de milhares de anos, as pessoas criaram cães com diferentes características físicas e de personalidade desejadas, o que acabou levando à grande variedade de cães que vemos hoje.

A primeira planta geneticamente modificada conhecida é o trigo. Acredita-se que esta valiosa colheita tenha se originado no Oriente Médio e no norte da África, na área conhecida como Crescente Fértil, de acordo com um artigo de 2015 publicado no Journal of Traditional and Complementary Medicine. Os fazendeiros antigos cultivavam gramíneas de trigo seletivamente a partir de cerca de 9.000 a.C. para criar variedades domesticadas com grãos maiores e sementes mais resistentes. Por volta de 8.000 a.C., o cultivo de trigo domesticado se espalhou pela Europa e Ásia. A contínua reprodução seletiva de trigo resultou nas milhares de variedades que são cultivadas hoje.

O milho também passou por algumas das mudanças genéticas mais dramáticas nos últimos milhares de anos. A cultura básica era derivada de uma planta conhecida como teosinto, uma grama selvagem com pequenas orelhas que davam apenas alguns grãos. Com o tempo, os agricultores cultivaram seletivamente as gramíneas teosinto para criar milho com grandes espigas estourando com grãos.

Além dessas plantações, grande parte da produção que comemos hoje - incluindo banana, maçã e tomate - passou por várias gerações de reprodução seletiva, de acordo com Rangel.

A tecnologia que corta e transfere especificamente um pedaço de DNA recombinante (rDNA) de um organismo para outro foi desenvolvida em 1973 por Herbert Boyer e Stanley Cohen, pesquisadores da University of California, San Francisco e Stanford University, respectivamente. A dupla transferiu um pedaço de DNA de uma cepa de bactéria para outra, permitindo a resistência aos antibióticos nas bactérias modificadas. No ano seguinte, duas biólogas moleculares americanas, Beatrice Mintz e Rudolf Jaenisch, introduziram material genético estranho em embriões de camundongos no primeiro experimento para modificar geneticamente animais usando técnicas de engenharia genética.

Os pesquisadores também estavam modificando bactérias para serem usadas como medicamentos. Em 1982, a insulina humana foi sintetizada a partir de E. coli bactérias, tornando-se o primeiro medicamento humano geneticamente modificado aprovado pelo FDA, de acordo com Rangel.

Comida geneticamente modificada

Existem quatro métodos principais de modificação genética de safras, de acordo com a The Ohio State University:

• Criação seletiva: duas linhagens de plantas são introduzidas e criadas para produzir descendentes com características específicas. Entre 10.000 e 300.000 genes podem ser afetados. Este é o método mais antigo de modificação genética e normalmente não está incluído na categoria de alimentos OGM.
• Mutagênese: sementes de plantas são propositalmente expostas a produtos químicos ou radiação para causar mutação nos organismos. A prole com as características desejadas é mantida e posteriormente criada. A mutagênese também não é normalmente incluída na categoria de alimentos OGM.
• Interferência de RNA: genes individuais indesejáveis ​​em plantas são inativados a fim de remover quaisquer características indesejáveis.
• Transgênicos: um gene é retirado de uma espécie e implantado em outra para introduzir uma característica desejável.

Os dois últimos métodos listados são considerados tipos de engenharia genética. Hoje, certas safras passaram por engenharia genética para melhorar o rendimento da safra, resistência a danos por insetos e imunidade a doenças de plantas, bem como para apresentar maior valor nutricional, de acordo com o FDA. No mercado, são chamados de geneticamente modificados ou transgênicos.

"As safras transgênicas apresentaram uma grande promessa na solução de problemas agrícolas", disse Nitya Jacob, cientista de safras do Oxford College da Emory University, na Geórgia.

A primeira safra geneticamente modificada aprovada para cultivo nos Estados Unidos foi o tomate Flavr Savr em 1994. (Para ser cultivado nos Estados Unidos, os alimentos geneticamente modificados devem ser aceitos tanto pela Agência de Proteção Ambiental (EPA) quanto pela FDA.) O tomate novo teve uma vida útil mais longa graças à desativação do gene que faz com que os tomates comecem a ficar moles assim que são colhidos. O tomate também prometeu ter um sabor melhorado, de acordo com a Divisão de Agricultura e Recursos Naturais da Universidade da Califórnia.

Hoje, algodão, milho e soja são as safras mais comuns nos EUA. Quase 93% da soja e 88% das safras de milho são geneticamente modificadas, de acordo com o FDA. Muitas culturas OGM, como o algodão modificado, foram projetadas para serem resistentes a insetos, reduzindo significativamente a necessidade de pesticidas que podem contaminar as águas subterrâneas e o meio ambiente, de acordo com o Departamento de Agricultura dos EUA (USDA).

Nos últimos anos, o cultivo generalizado de safras OGM tornou-se cada vez mais controverso.

"Uma preocupação é o impacto dos OGM no meio ambiente", disse Jacob. "Por exemplo, o pólen de safras OGM pode ser levado para campos de safras não-OGM, bem como para populações de ervas daninhas, o que pode levar a não-OGMs adquirindo características OGM devido à polinização cruzada.

Um punhado de grandes empresas de biotecnologia monopolizou a indústria de plantações de OGM, disse Jacob, tornando difícil para os agricultores de pequena escala ganhar a vida. No entanto, embora alguns agricultores possam ser levados à falência, aqueles que trabalham com as empresas de biotecnologia podem colher os benefícios econômicos do aumento da safra e da redução dos custos de pesticidas, disse o USDA.

A rotulagem de alimentos OGM é importante para a maioria das pessoas nos EUA, de acordo com pesquisas conduzidas por Consumer Reports, The New York Times e The Mellman Group. Pessoas fortemente a favor da rotulagem de OGMs acreditam que os consumidores devem ser capazes de decidir se desejam comprar alimentos geneticamente modificados.

No entanto, disse Jacob, não há evidências científicas claras de que os OGMs sejam perigosos para a saúde humana.

Modificando geneticamente animais e humanos

Hoje, o gado é freqüentemente criado de forma seletiva para melhorar a taxa de crescimento e a massa muscular e estimular a resistência a doenças. Por exemplo, certas linhagens de galinhas criadas para a carne foram criadas para crescer 300% mais rápido hoje do que na década de 1960, de acordo com um artigo de 2010 publicado no Journal of Anatomy. Atualmente, nenhum produto de origem animal no mercado nos EUA, incluindo frango ou carne, é geneticamente modificado e, portanto, nenhum é classificado como OGM ou produtos alimentícios GM.

Nas últimas décadas, os pesquisadores têm modificado geneticamente animais de laboratório para determinar como a biotecnologia poderia um dia ajudar no tratamento de doenças humanas e reparar danos aos tecidos em pessoas, de acordo com o Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano. Uma das formas mais novas dessa tecnologia é chamada CRISPR (pronuncia-se "mais nítido").

A tecnologia é baseada na capacidade do sistema imunológico bacteriano de usar regiões CRISPR e enzimas Cas9 para inativar DNA estranho que entra em uma célula bacteriana. A mesma técnica possibilita aos cientistas direcionar um gene específico ou grupo de genes para modificação, disse Gretchen Edwalds-Gilbert, professora associada de biologia do Scripps College, na Califórnia..

Os pesquisadores estão usando a tecnologia CRISPR para buscar curas para o câncer e para encontrar e editar pedaços únicos de DNA que podem levar a doenças futuras em um indivíduo. A terapia com células-tronco também pode fazer uso da engenharia genética, na regeneração de tecidos danificados, como um derrame ou ataque cardíaco, disse Edwalds-Gilbert.

Em um estudo altamente controverso, pelo menos um pesquisador afirma ter testado a tecnologia CRISPR em embriões humanos com o objetivo de eliminar o potencial de certas doenças. Esse cientista enfrentou um escrutínio severo e foi colocado em prisão domiciliar em seu país natal, a China, por algum tempo.

O dilema moral

A tecnologia pode estar disponível, mas os cientistas deveriam buscar estudos de modificação genética em humanos? Depende, disse Rivka Weinberg, professora de filosofia do Scripps College.

"Quando se trata de algo como uma [nova] tecnologia, você tem que pensar sobre a intenção e os diferentes usos dela", disse Weinberg..

A maioria dos ensaios clínicos para tratamentos que fazem uso da engenharia genética é realizada em pacientes consentidos. No entanto, a engenharia genética em um feto é outra história.

"A experimentação em seres humanos sem seu consentimento é inerentemente problemática", disse Weinberg. "Não existem apenas riscos, [mas também] os riscos não são mapeados. Nem mesmo sabemos o que estamos arriscando."

Se a tecnologia de próxima geração estivesse disponível e fosse comprovadamente segura, as objeções a testá-la em humanos seriam mínimas, disse Weinberg. Mas não é o caso.

"O grande problema com todas essas tecnologias experimentais é que elas são experimentais", disse Weinberg. "Uma das principais razões pelas quais as pessoas ficaram tão horrorizadas com o cientista chinês que usou a tecnologia CRISPR em embriões é porque se trata de um estágio inicial de experimentação. Não é engenharia genética. Você está apenas experimentando neles."

A grande maioria dos defensores da engenharia genética percebe que a tecnologia ainda não está pronta para ser testada em humanos e afirma que o processo será usado para sempre. O objetivo da modificação genética, disse Jacob, "sempre foi lidar com os problemas que a sociedade humana enfrenta atualmente".

Leitura adicional:

• Leia as respostas às perguntas frequentes da Organização Mundial da Saúde sobre alimentos OGM.
• Veja "How to Make a GMO", de Chelsea Powell, no blog de estudantes de graduação da Universidade de Harvard.
• Leia mais sobre modificação genética humana no Center for Genetics and Society.