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Biotech: o que é, aplicações e o que esperar do futuro

Biotech

O crescimento da área de biotech promoveu uma série de transformações em indústrias como a farmacêutica, alimentícia e de insumos agrícolas.

A utilização de propriedades de seres vivos torna possível desenvolver diversos produtos, desde fertilizantes até espécies de plantas resistentes a pragas.

Mas é a aplicação no campo da saúde que tem rendido destaque à biotecnologia nos últimos meses, época na qual o mundo volta os esforços para o combate ao novo coronavírus.

Empresas de biotech são a grande esperança para a criação de uma vacina eficaz contra a Covid-19, garantindo a imunização em grande escala e colaborando para erradicar a doença.

Neste artigo, apresentamos um panorama completo sobre o setor de biotecnologia, suas classificações, usos e desafios.

Veja os tópicos que vamos abordar:

  • O que é biotech?
  • Como funciona a biotecnologia?
  • Qual a importância da biotecnologia?
  • Quais são as classificações da biotecnologia
    • Biotecnologia verde
    • Biotecnologia vermelha
    • Biotecnologia azul
    • Biotecnologia branca
    • Biotecnologia laranja
  • Entenda quais são as áreas de aplicações de biotechs
    • Agricultura
    • Saúde
    • Indústria
    • Meio ambiente
  • 5 exemplos de biotech
  • Biotech: quais são os principais desafios?
  • Biotech no Brasil
  • Futuro da biotecnologia no Brasil e no mundo.

Se o assunto te interessa, não perca nenhum dos tópicos a seguir.

Boa leitura!

O que é Biotech?

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O que é Biotech?

Biotech é uma forma abreviada da palavra biotecnologia, emprestada da língua inglesa para descrever tanto um campo de estudo quanto as companhias atuantes nesse segmento.

Uma das definições mais conhecidas para a área foi citada na Convenção sobre Diversidade Biológica da ONU, em 1992, e afirma que biotecnologia é:

“Qualquer aplicação tecnológica que utiliza sistemas biológicos, organismos vivos ou seres derivados, para fabricar ou modificar produtos ou processos para utilização específica.”

Partindo dessa frase, podemos ter uma noção da amplitude desse campo, que está presente na vida humana desde tempos remotos.

Afinal, são microrganismos como fungos que viabilizam a produção, por exemplo, de vinhos e pães, realizando o processo de fermentação.

Claro que a biotech não era reconhecida dessa forma nos primórdios das civilizações, porém, é interessante notar como já era empregada para fabricar alimentos e bebidas.

Atualmente, profissionais que trabalham nessa área têm como foco o melhoramento genético, unindo saberes da ciência a inovações tecnológicas para gerar avanços que possam ser aproveitados pela sociedade.

Medicamentos, vacinas e alimentos transgênicos são alguns tipos de itens criados através da biotecnologia.

Como funciona a biotecnologia?

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Como funciona a biotecnologia?

A biotecnologia funciona por meio de processos que utilizam organismos, como fungos e algas, ou técnicas como o DNA recombinante para modificar um produto ou ecossistema.

Mencionamos, acima, que o campo é bastante amplo, o que exige diversos processos diferenciados, englobando dinâmicas simples (como a fermentação) e complexas.

Um dos mais relevantes no contexto atual produz o DNA recombinante, que pode ser descrito como uma sequência artificial, criada a partir de duas ou mais moléculas de DNA de espécies diferentes.

Essa técnica está por trás da fabricação de insulina, vacinas artificiais e hormônios, sendo fruto da evolução de subáreas da biologia.

O primeiro progresso expressivo ocorreu no fim do século 19, quando o cientista Louis Pasteur descobriu, em seus experimentos, que a fermentação não acontecia espontaneamente, mas devido à ação de pequenos seres invisíveis a olho nu: os microrganismos.

Pasteur inaugurava, então, a microbiologia, ciência que estuda esses seres vivos.

Mais à frente, em 1953, James Watson e Francis Crick desvendaram a estrutura da molécula de DNA, recebendo o Prêmio Nobel de Física.

Outro passo essencial para os avanços em engenharia genética foi a descoberta das enzimas de retenção, fundamentais para fragmentar o DNA em alguns pontos, que podem ser ligados a outras sequências para gerar o DNA recombinante.

Qual a importância da biotecnologia?

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Qual a importância da biotecnologia?

Como já destacado em tópicos anteriores, a biotech possibilitou mudanças profundas no modo como a humanidade vive.

Antes das descobertas a respeito de microrganismos, por exemplo, a maior parte dos cientistas acreditava na Teoria da Geração Espontânea, a partir da qual se supunha que organismos vivos pudessem surgir de outros inanimados.

Já a identificação, sequenciamento e modificações nas moléculas de DNA abriu uma gama de oportunidades para os estudiosos da biologia, física, química e áreas correlatas.

Graças a esse conhecimento, é possível transformar células, escolhendo ou eliminando funções, e até produzir cópias geneticamente iguais – os clones.

Diante desse universo, pessoas e instituições têm utilizado a biotech para diminuir a fome em alguns locais, empregando essa tecnologia para elevar a produção de vegetais.

Técnicas inovadoras auxiliam na recuperação da flora, fauna e características próprias de ecossistemas prejudicados pela ação humana, revertendo os processos de poluição e contaminação de solo e águas.

Além de tudo isso, elas estão na raiz de ações de imunização coletiva, como as vacinas, e na criação de medicamentos capazes de combater doenças causadas por microrganismos: os antibióticos.

Tratamentos contra males ainda incuráveis, a exemplo do câncer, também se beneficiam da biotecnologia, por meio da aplicação de compostos que desencadeiam respostas do sistema imunológico.

Vale citar, ainda, a colaboração do segmento no progresso da medicina diagnóstica, ressaltando os testes de paternidade e Aids.

Quais são as classificações da biotecnologia

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Quais são as classificações da biotecnologia

A abordagem multidisciplinar da biotecnologia faz com que ela contribua para diversas áreas, com grande importância para a melhoria da qualidade de vida humana.

Para facilitar a compreensão dessas contribuições, alguns estudos utilizam classificações como a da OECD (Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico), que atribui cores de acordo com a finalidade dos processos e produtos.

Conheça, abaixo, seu significado.

Biotecnologia verde

A cor verde faz alusão à natureza, mostrando que essa subárea lida com vegetais, agricultura e produção de alimentos.

Biotecnologia vermelha

É o segmento que reúne avanços médicos em um sentido geral, incluindo medicamentos, testes de diagnóstico, como para hepatite, engenharia genética e células-tronco.

Biotecnologia azul

Estuda as condições de vida no bioma marinho, observando suas características e particularidades.

Biotecnologia branca

Refere-se ao emprego da biotech na indústria, como na fabricação de matéria-prima biodegradável ou que possa ser reaproveitada, melhoramento de insumos alimentícios e biocombustíveis.

Biotecnologia laranja

Descreve a comunicação e difusão de conhecimentos a respeito da biotecnologia, por meio de conteúdos de qualidade e programas de acesso à informação.

Entenda quais são as áreas de aplicações de biotechs

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Entenda quais são as áreas de aplicações de biotechs

Mesmo em suas aplicações mais rudimentares, a biotech proporciona evoluções importantes em quatro grandes áreas: agricultura, saúde, indústria e meio ambiente.

A seguir, detalhamos cada uma.

Agricultura

Contempla o estudo e manipulação das plantas, incluindo sua aplicação nas técnicas de cultivo, conservação e colheita.

Produtos típicos nesse setor são os alimentos transgênicos, que melhoram a oferta de frutas, legumes e verduras para a humanidade, podendo aumentar não apenas sua quantidade, mas também a qualidade.

Isso porque intervenções no genoma dessas espécies permitem que se tornem resistentes a pragas, dispensando o uso de agrotóxicos e pesticidas.

Contudo, a biotech também fornece material para a fabricação de adubos e pesticidas, o que tem despertado críticas por parte de ambientalistas.

Saúde

Tanto a medicina humana quanto a veterinária contam com contribuições da biotecnologia, que dá subsídios para a elaboração de compostos que utilizam sistemas, partes de organismos vivos ou derivadas deles.

Há vantagens consideráveis, como o desenvolvimento de terapias que partem de enzimas artificiais, reforços ao sistema imunológico para tratar doenças como o câncer e criação de vacinas a partir de informação genética de vírus.

Técnicas que empregam células-tronco e DNA recombinante dão suporte para o cultivo de órgãos para transplante, substituindo órgãos com funcionamento prejudicado ou defeituoso.

Indústria

Fábricas de vários setores se beneficiam de produtos e processos direta ou indiretamente ligados à biotecnologia.

O campo alimentício está entre os mais populares, empregando processos como a fermentação para produzir queijos, pães e vinhos.

No entanto, segmentos menos óbvios, a exemplo da indústria da moda, se valem da biotech para fabricar tecidos sintéticos, como o jeans.

Meio ambiente

Para o meio ambiente, a biotecnologia propõe soluções de despoluição através de microrganismos e algas, além de combinações que levam a itens biodegradáveis.

O mapeamento genético das espécies também permite seu controle, evitando que sejam extintas e protegendo suas peculiaridades.

5 exemplos de biotech

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5 exemplos de biotech

Agora que você já conhece as principais áreas de aplicação da biotecnologia, vamos comentar exemplos de serviços e produtos gerados com o auxílio dessa disciplina.

1. Penicilina

O primeiro antibiótico bem-sucedido no combate a infecções bacterianas em humanos é fruto da ação de fungos do gênero Penicillium, que sintetizam essas substâncias quando entram em contato com determinados microrganismos.

Inicialmente, pesquisadores precisavam de quantidades enormes de fungos para obter o antibiótico, mas, com o tempo, o processo foi aperfeiçoado, potencializando a produção.

Infecções na garganta, pneumonias e sífilis são algumas doenças tratadas com formas simples de penicilina.

2. Cerveja

O álcool presente em bebidas, como o vinho e a cerveja, vem de um processo chamado fermentação alcoólica, integrante da biotecnologia.

No caso da cerveja, fungos chamados leveduras são inseridos em um composto pré produzido, que leva cevada maltada e açúcar.

A solução serve de alimento às leveduras, que a metabolizam, gerando o álcool – e, por consequência, a cerveja – consumido em happy hours por todo o mundo.

3. Terapia gênica

Técnica emergente, a terapia gênica é aplicada no tratamento de doenças genéticas causadas por um gene defeituoso.

Ela representa uma esperança para males como a fibrose cística – doença hereditária que afeta principalmente o sistema digestivo, pulmões e pâncreas.

Nos pulmões, um gene não consegue criar canais para o transporte correto de íons cloreto, levando ao acúmulo de muco, germes e bactérias que favorecem inflamações e infecções.

Durante um experimento com terapia gênica, uma cópia saudável desse gene foi combinada a um plasmídeo (molécula de DNA de uma bactéria) e fornecida aos pacientes, diminuindo as complicações respiratórias.

4. Teste de paternidade

De alta confiabilidade, o teste de paternidade realizado em laboratório permite a observação, isolamento e comparação de padrões contidos no DNA de uma pessoa ao de outras pessoas.

A determinação de parentesco ocorre porque o filho herda metade de seus marcadores genéticos do pai, e a outra metade, da mãe, o que possibilita a comparação.

Além de verificar a paternidade, o teste apoia a resolução de crimes, permitindo a identificação do dono de materiais genéticos deixados no local do crime (sangue, saliva, esperma, etc.).

5. Etanol

O combustível necessário para carros movidos a álcool é outro produto de biotecnologia, elaborado por meio da fermentação de açúcares presentes na cana.

Principal biocombustível utilizado no Brasil, o etanol chega ao consumidor em dois formatos distintos:

  • Etanol anidro, que é ingrediente da gasolina C
  • Etanol hidratado, versão que abastece os veículos.

Biotech: quais são os principais desafios?

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Biotech: quais são os principais desafios?

A evolução da biotecnologia é marcante ao longo dos anos.

Isso não significa, contudo, que não haja desafios importantes para a sua aplicação.

Entre os principais, destacamos os seguintes:

Dilemas éticos

Por manipular os genes de organismos vivos, a engenharia genética, vertente da biotech, sofre uma série de críticas oriundas de questões éticas.

Em casos extremos, grupos temem que processos aplicados para a clonagem de vegetais e animais se estendam aos seres humanos, ou que pais com má intenção os utilizem para escolher as características de seus filhos.

De qualquer forma, o manuseio de DNA possibilita a produção de órgãos geneticamente modificados, prevenindo rejeições para quem precisa de transplante.

Outro dilema se apresenta aos pais que descobrem, por exemplo, um mal congênito no bebê, durante exames realizados no pré-natal.

Incerteza sobre impactos adversos

Muitos produtos da biotecnologia são bastante recentes, o que significa que seus efeitos a longo prazo ainda não são conhecidos.

Alimentos transgênicos, por exemplo, poderiam provocar reações adversas tardias no corpo humano?

O que acontece caso esses espécimes modificados cruzem com outras plantas?

Essas e outras dúvidas provocam receio quanto ao investimento em biotech.

Alto custo industrial para medicamentos

Empresas focadas em biotecnologia voltada à medicina ou veterinária exigem custos mais altos de manutenção, quando comparadas à indústria farmacêutica tradicional, que prioriza compostos inorgânicos.

Isso porque é preciso seguir regras específicas para não desobedecer à legislação local, além de seguir processos, em geral, demorados antes de obter sucesso com um novo produto ou técnica.

Além disso, a biotech exige contínuo investimento em pesquisa e desenvolvimento.

Biotech no Brasil

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Biotech no Brasil

Produtos advindos das quatro áreas que utilizam biotech – agricultura, saúde, indústria e meio ambiente – estão disponíveis no país.

Um exemplo de sucesso é o biocombustível etanol, opção aos derivados do petróleo, como a gasolina, e amplamente comercializado em território nacional.

Entretanto, existem gargalos que impedem o crescimento da biotecnologia na indústria nacional, principalmente do braço utilizado na saúde.

Estudos nesse segmento apontam grande dependência de tecnologias internacionais para o desenvolvimento de biofármacos, em especial porque há déficit no investimento em pesquisa e desenvolvimento.

Esse setor tem papel essencial na identificação e formulação de medicamentos provenientes da biotecnologia, mas encontra barreiras por causa dos altos custos e riscos envolvidos no processo de descoberta, testes e obtenção de patentes.

Os casos mais emblemáticos são representados pelas vacinas, produzidas e ofertadas, na maioria das vezes, por laboratórios e outras entidades públicas.

Instituto Butantan, Fiocruz e outras instituições são responsáveis pela imunização em massa, concentrando boa parte das pesquisas e profissionais especializados em biotecnologia voltada à saúde humana.

Uma saída viável, conforme sugere este artigo, assinado por Carlos Torres-Freire, Denise Golgher e Victor Callil, são as parcerias público-privadas, que reforçam a possibilidade de combinar a capacidade de pesquisa dos órgãos públicos à transformação de itens em produtos que possam ser comercializados e render lucro:

“Ampliar a produção científica tanto em termos de áreas de conhecimento quanto em distribuição territorial é um desafio, assim como continuar os estímulos para que haja mais parcerias universidade-empresa e para que o setor privado invista mais em P&D, inclusive naqueles projetos de maior risco. É necessário a combinação de diferentes condições para que a biotecnologia em saúde humana possa contribuir com mais força para um processo de desenvolvimento baseado em inovação no Brasil.”

Futuro da biotecnologia no Brasil e no mundo

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Futuro da biotecnologia no Brasil e no mundo

Uma das tendências para o futuro é o aperfeiçoamento da legislação do setor, de forma a conciliar avanços e questões éticas a partir da orientação de diferentes setores da sociedade.

Caso essa previsão se concretize, o cenário deverá ser positivo, com o aumento na demanda por biofármacos e produtos sintéticos como enzimas e hormônios, resultando em opções de cura ou tratamento para uma série de males que dependem desses materiais.

Outro avanço esperado é o uso cada vez mais frequente de inovações tecnológicas para aprimorar as técnicas de biotecnologia, a exemplo da robótica, que pode elevar a precisão nos processos.

Big data e mineração desses dados também deverão contribuir para a personalização da biotech, ampliando as informações disponíveis sobre espécies de plantas, animais e sobre os seres humanos.

Nesse contexto, será possível agregar um alto nível de especificidade a tratamentos médicos, veterinários e até a medidas preventivas, pois o mapeamento genético poderá mostrar detalhes sobre as doenças e necessidades ocultas do organismo do paciente.

Conclusão

Ao final deste artigo, você está por dentro de exemplos, áreas de aplicação, processos e itens produzidos graças à biotech.

Esse setor está em franco crescimento no mundo, pois tem uma função relevante no combate a epidemias, criação de terapias eficientes e melhoramento genético.

Se ficou alguma dúvida ou sugestão, escreva no espaço para comentários, a seguir. Acompanhe também o blog da FIA para se manter bem informado sobre atualidades em gestão, empreendedorismo e performance empresarial.

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