A tecnologia — um dos campos científicos de mais rápido crescimento — usa ferramentas de biologia, química, computação, engenharia e matemática para avançar na pesquisa que prenuncia 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 a Tabela de Desempenho Global de Inovação em Biotecnologia 2021*, que classifica os Estados Unidos como o líder em tais avanços.
“Os Estados Unidos definitivamente são líderes em biotecnologia há muitos anos e continuam a expandir o campo”, disse Natalie Betz, diretora acadêmica da Escola de Medicina da Universidade de Wisconsin-Madison.
A pedra angular da biotecnologia é a engenharia genética, um processo pelo qual cientistas alteram os genes dentro de uma célula viva a fim de alterar suas características e desenvolver novos produtos. (Os 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 Projeto Genoma Humano*, uma colaboração internacional para mapear e sequenciar o genoma humano*. (Um genoma é uma espécie de manual de instruções sobre como construir um organismo vivo.) A maior parte do mapa foi concluída em 2003, provocando milhares de descobertas médicas — de tratamentos de câncer a remédios para doenças hereditárias e revitalização de órgãos. Em março, uma equipe científica liderada por americanos completou o mapa do genoma humano.
Aqui estão três descobertas recentes de cientistas americanos que estão fazendo avançar a biotecnologia:
Tecnologia de edição de genes: Tecnologia de edição de genes: muitos cientistas dos EUA — incluindo Jennifer Doudna, bioquímica da Universidade da Califórnia, em Berkeley, e Emmanuelle Charpentier, bioquímica e diretora da Unidade Max Planck para a Ciência dos Patógenos — trabalharam em uma técnica para “editar” genes chamado CRISPR (repetições palindrômicas curtas agrupadas regularmente e interespaçadas*). A técnica permite que os cientistas alterem e liguem e desliguem as instruções hereditárias de uma célula. A descoberta teve amplos impactos na medicina. Ela está sendo usada para tratar doenças anteriormente incuráveis, como a doença falciforme, e para desenvolver novas ferramentas de diagnóstico médico, como a optogenética, que permitem aos pesquisadores analisar mais profundamente como o cérebro funciona. Em 2020, Jennifer e Emmanuelle ganharam o Prêmio Nobel por seu trabalho conjunto na CRISPR.
Biologia sintética: J. Craig Venter, biotecnólogo e pesquisador-chefe do Projeto Genoma Humano, criou as primeiras bactérias sintéticas*. 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, uniram seus conhecimentos em fabricação de semicondutores e sequenciamento de genoma para fabricar genes sintéticos. Sua empresa, Twist Bioscience, fornece genes sintéticos para empresas visando apoiar P&D em biotecnologia (incluindo a criação de novos produtos, como antibióticos de última geração que as bactérias não podem enganar) e a fim de apoiar cientistas na construção de organismos sintéticos.
Medicina regenerativa: Com a compreensão 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, empresa de medicina regenerativa com sede em Nova York, 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 um pedaço de pele onde deveria estar a orelha. Como o implante utiliza as células do hospedeiro, o risco de o organismo rejeitar a nova orelha é menor. O implante foi considerado a primeira aplicação médica bem-sucedida da tecnologia de impressão de tecidos e um grande avanço no campo da engenharia de tecidos*.
Este artigo foi escrito pelo redator freelance Bara Vaida.
* site em inglês
