Formulação de Problema na Formulação de Problema na Avaliação

Formulação de Problema na
Avaliação
ç de Risco Ambiental
de Culturas Geneticamente
Modificadas
Alan Gray
Centro de Ecologia e Hidrologia,
Hidrologia Reino
Unido ([email protected]
([email protected]))
„
Introduction (1)
Alan Gray –
* Mais
M i de
d 35 anos de
d pesquisa
i em
ecologia e genética de população de plantas
* Mais
M i de
d 15 anos de
d consultoria
lt i
independente junto ao governo do Reino Unido
sobre culturas GM (observador do ACRE em
1990, membro de 1994 a 1999, presidente do
Conselho de Administração
ç de 1999 a
2003, revisão científica de GM em 2004, etc.)
„
Perfil (2)
Workshop do ILSI, julho de 2007, em Washington
DC PRINCÍPIOS DE AVALIAÇÃO DE RISCOS
AMBIENTAIS
S DE PLANTAS
SG
GENETICAMENTE
C
MODIFICADAS: FORMULAÇÃO DE PROBLEMA
Consultoria Especializada do ILSI sobre Formulação de Problema para
Avaliação de Riscos Ambientais de Culturas GM
Propósito da consulta ao ILSI
Desenvolver uma estrutura baseada na ciência para a
formulação de problema,
problema que proporcione orientação
prática a pesquisadores dos setores público e
privado, órgãos reguladores emergentes e os
tomadores--de
tomadores
de--decisão envolvidos com a avaliação de
riscos ambientais (ARA) de plantas GM que reflita um
consenso entre um grupo diverso de cientistas
experientes.
experientes
Características e restrições
„ compatível com avaliações de riscos comparativo
ao de
d plantas
l
GM caso a caso, baseadas
b
d em
evidências
„ p
promove a transparência
p
„ usa diretrizes nacionais e internacionais
Moisés Burachik
ARGENTINA
Julie Fitzpatrick
USA
Alan Gray
UNITED KINGDOM
David Heron
USA
Paul Keese
AUSTRALIA
Stephen S. Olin
USA
Alan Raybould
UNITED KINGDOM
Joachim Schiemann
GERMANY
Mark Sears
CANADA
Felicia Wu
USA
Jeffrey D
D. Wolt
USA
Coordinador General, Oficina de Biotecnología, Secretaría de Agricultura
ILSI Research Foundation
Centre for Ecology & Hydrology, CEH Wallingford
Policy Coordination Division, Biotechnology Regulatory Services, USDAUSDA-APHIS
Office of Gene Technology Regulation, Department of Health and Ageing
Deputy Director, ILSI Research Foundation
J l tt’ Hill International
Jealott’s
I t
ti
l Research
R
h Centre,
C t
S
Syngenta
t
Julius Kuehn Institute (JKI), Federal Research Centre for Cultivated Plants, Institute for Biosafety of Genetically
Modified Plants
Department of Environmental Biology, Ontario Agricultural College, University of Guelph
Environmental & Occupational Health, Graduate School of Public Health
University of Pittsburgh
Biosafety Institute for Genetically Modified Agricultural Products
Iowa State University
Risk characterization
Likelihood
of exposure
Consequence
of exposure
Risk evaluation
conclusions
RISK ASSESSMENT
Risk treatment
mitigation options & actions
nitoring and rev
view
Mon
Communication and con
nsultation
PROBLEM FORMULATION
Formulação
F
l ã de
d
problema no
âmbito do
paradigma de
Levantamento de
riscos ambientais
(LRA)
Conteúdo desta apresentação
„
„
„
„
Danos imagináveis e inimagináveis (15
anos de histórias de terror)
Principais
p
conceitos na formulação
ç de
problema
* Contexto do problema
* Definição do problema
U exemplo
Um
l simples
i l de
d formulação
f
l ã de
d
problema
Criação
ã de modelos conceituais e de
complexidade
“DANOS IMAGINÁVEIS” (FP = O estágio ‘O
que poderia
q
p
dar errado?’))
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Criação de novas plantas daninhas
Criação de novas pragas de culturas
F t l i
Fortalecimento
t d
da resistência
i tê i aos pesticidas
ti id
Maior erosão do solo
Interferência com os ciclos dos nutrientes
Interferência com os processos de decomposição
Perda da biodiversidade
Perda da diversidade genetic
Perda de espécies valiosas
Invasões de habitats naturais (depois de Crawley 1994)
Além dos “DANOS IMAGINÁVEIS”, os
avaliadores de riscos enfrentam
constantemente o desafio de considerar
os “DANOS INIMAGINÁVEIS”
(os fatores ‘desconhecidos
desconhecidos ocultos’)
ocultos )
* A primeira locomotiva a vapor, café
C fé …
Café
(Calestous
C l t
J
Juma)
Juma
)
“O que percebemos
ultimamente…decadência do verdadeiro
vigor inglês…os homens nunca tiveram
traseiros tão g
grandes,, nem tiveram tão
pouco brio….devido ao consumo excessivo
daquela
q
nova,, abominável,, incivilizada
bebida chamada café (Petição de
)
Mulheres – 1674)”
Portanto, a tendência do levantamento dos riscos
ambientais de culturas GM tem sido:
•
•
•
Perguntar “O que acontecerá se a cultura GM for
cultivada?”
Tentar demonstrar que uma gama enorme de
danos inaceitáveis não ocorrerá
Coletar montanhas de dados para corroborar a
'segurança' de novas culturas específicas
Consequências dos dados desnecessários
„
„
„
Custo mais elevado para cumprir os
regulamentos
l
t ((obstáculo
b tá l para pequenas
empresas e pesquisadores responsáveis)
Podem levar ao contrabalanceamento dos
riscos/benefícios não concretizados (atraso na
introdução de produtos benéficos ou atraso no
descarte
d
do
d uso de
d produtos
d
nocivos)
i )
Podem desacelerar a inovação e o
desenvolvimento tecnológicos (especialmente
em países menos desenvolvidos)
(Alan Raybould
Raybould,, Felicia Wu)
Portanto …. a formulação de problema
deve:
Perguntar "Qual é a probabilidade de uma
mudança
ç ((danosa)) específica
p
ou mudanças
ç no
meio ambiente após
ó o cultivo de uma cultura
GM?" e
„ Conceber um plano para avaliar tal
probabilidade
Também deve
„ Envolver as partes interessadas desde o início
í
(para chegar a um consenso sobre o que é
nocivo)) e
„ Reconhecer as incertezas
„
Problem context
PROBLEM FORMULATION
Risk characterization
Likelihood
of exposure
Consequence
of exposure
Risk evaluation
conclusions
RISK ASSESSMENT
Risk treatment
mitigation options & actions
nitoring and rev
view
Mon
Communication and con
nsultation
Problem definition
O contexto do
problema desenvolve
os parâmetros e
identifica as restrições
para o LRA
A definição do
problema modela o
LRA em uma forma
adequada para
análise
Problem context
PROBLEM FORMULATION
Risk characterization
Likelihood
of exposure
Consequence
of exposure
Risk evaluation
conclusions
RISK ASSESSMENT
Risk treatment
mitigation options & actions
nitoring and rev
view
Mon
Communication and con
nsultation
Problem definition
O contexto do
problema desenvolve
os parâmetros e
identifica as restrições
para o LRA
Na parte de CONTEXTO DO PROBLEMA da
FP estabelecemos os parâmetros do LRA
ao examinar seu escopo e restrições e
derivar pontos finais de avaliação a partir
de uma série de metas de gestão ou
proteção
T bé b
Também
buscamos dados
d d de
d linha
li h de
d base
b
específicos ao caso e identificamos a
metodologia
t d l i de
d avaliação
li ã aceitável
itá l
apropriada
Contexto do problema
„
„
„
„
„
„
Em grande parte determinado pelas considerações em
termos de gerenciamento de riscos em reconhecimento
dos estatutos governamentais relevantes em vigor
metas de proteção
escopo ambiental
metodologia aceitável
restrições//limites
restrições
linhas de base e comparadores
pontos finais de avaliação
Pontos finais de avaliação
„
„
expressões claras do valor ambiental que deve
ser protegido
definidos operacionalmente por uma entidade
ecológica
ló i identificada
id tifi d de
d valor
l e seus atributos
t ib t
Exemplo :
„ insetos benéficos são entidades ecológicas de
valor
„ abundância no agroecossistema é um atributo
importante
„ “abundância de insetos benéficos
benéficos”” constitui um
ponto final de avaliação
Problem context
PROBLEM FORMULATION
Risk characterization
Likelihood
of exposure
Consequence
of exposure
Risk evaluation
conclusions
RISK ASSESSMENT
Risk treatment
mitigation options & actions
nitoring and rev
view
Mon
Communication and con
nsultation
Problem definition
A definição do
problema molda o
LRA em uma
ma forma
fo ma
adequada para
análise
Na
a parte
pa
de
d DEFINIÇÃO
Ç O DO
O PROBLEMA
O
da
FP, identificamos os riscos relevantes
específicos ao caso, desenvolvemos uma
hipótese
ó
de riscos ao gerar e avaliar
possíveis cenários plausíveis de exposição
(
(que
vinculam
i
l
a cultura
lt
GM à entidade
tid d
ambiental de valor que pode prejudicar) e
criamos um plano de análise para testar
nossa hipótese de riscos
Podemos implementar um modelo
conceitual para fazer isso
Definição do problema
Converte o LRA em um problema cientificamente
manejável
„
„
„
„
„
„
atributos específicos ao caso
preocupações plausíveis (danos)
danos)
hipóteses de risco
cenários de exposição
modelo
d l conceitual
i l
plano de análise
Hipótese
p
de risco
uma tentativa de explicação possivelmente
verdadeira para fins de argumentação ou
investigação
„ não deve ser confundida com uma hipótese
científica, que é uma postulação
específica,
ífi
passível
í l de
d ser testada
t t d e que fará
f á
parte da fase analítica do LRA
Exemplos
„ Hipótese de risco: o evento X pode reduzir
espécies benéficas sensíveis no meio ambiente
de uso
„ Postulação testável: o evento X não difere de
seu comparador
p
em relação
ç a um efeito
específico
í
e sobre uma espécie
é
específica
í
com a
qual existe preocupação
„
Cenários de exposição
conjuntos específicos de circunstâncias descritos
como uma cadeia casual de eventos que
q
vinculam a planta GM a possível dano ou a um
suposto receptor ambiental suscetível
por exemplo
exemplo,,
„ para uma planta que expresse uma proteína
inseticida, deve existir uma sequência lógica que
vincule
i
l a presença da
d planta
l t GM à exposição
i ã de
d
uma espécie sensível
„ a análise desta sequencia descreve a rota, a
duração e a intensidade da exposição da espécie
sensível à proteína inseticida
„
Problem context
PROBLEM FORMULATION
Risk characterization
Likelihood
of exposure
Consequence
of exposure
Risk evaluation
conclusions
RISK ASSESSMENT
Risk treatment
mitigation options & actions
Mo
onitoring and re
eview
Commun
nication and co
onsultation
Problem definition
Contexto do problema
• metas de proteção
• escopo ambiental
• metodologia aceitável
• ponto final da avaliação
Definição do problema
• atributos específicos ao
caso
• preocupações plausíveis
(danos)
• hipóteses
hi ó
d risco
de
i
• cenários de exposição
• modelo conceitual
• plano de análise
Culturas tolerantes
a herbicidas
A canola tolerante a herbicidas invadirá os habitats
naturais?
CONTEXTO DO PROBLEMA:
Meta da proteção:
proteção: proteger habitats ricos em biodiversidade
(determinado pela Convenção sobre Diversidade Biológica do
Rio, planos de ação para biodiversidade, planos de ação para o
hábitat, p
planos de ação
ç de g
gestão de reservas naturais locais, etc.).
)
Ponto final da avaliação:
avaliação: habitat rico em biodiversidade isento da
presença de canola (proporciona critério de mensuração).
Escopo e restrições:
restrições: aplica
aplica--se a habitats seminaturais do Reino
Unido, mas pode incluir habitats periagrícolas ruderais
Dados da linha de base:
base: levantamentos do estado da conservação e
biologia de canola não geneticamente modificada tolerante a
herbicidas (GMTH).
Metodologia da avaliação:
avaliação: comparar a capacidade invasiva da canola
GMTH e não
G
ão G
GMTH.
Invasões de hábitats naturais
„
Invasão pela planta da
cultura
|
A cultura com a característica
inserida é mais invasiva ou
persistente?
|
(biologia comparativa da planta
GM e comparador)
Estudos experimentais
(PROSAMO)
„
Invasão pela
cultura/híbrido
parente silvestre
Periagrícola
Agrícola
Seminatural
A canola tolerante a herbicidas invadirá os
h bit t naturais?
habitats
t i ?
DEFINIÇÃO DO PROBLEMA:
Riscos específicos:
específicos
í
: a invasão
ã da canola levará
á à redução
ã da
diversidade das espécies em habitats naturais ou à perda
de espécies de valor (dano inaceitável)
Cenários de exposição críveis:
críveis: culturas de canola TH que
crescem ao longo de habitats naturais, sementes
derramadas
Hipótese de risco:
risco: a canola TH pode ser mais persistente ou
invasiva que as variedades não TH
Plano de análise:
análise: comparar os principais atributos com
variedades não TH (ponto final da avaliação do teste =
produção de sementes, dormência, sobrevivência em
vegetação fechada)
fechada), introdução experimental em habitats
alvo
Controle
Taxa finita
a de aume
ento (esca
ala logarítm
mica)
Marcada
10
Resistente a
herbicidas
1
1990
1991
1992
1990
1991
1992
0.1
0.01
0.001
Cultivada
Não cultivada
„
Ao reexaminarem a avaliação
do ACRE de 1995 dos riscos
ambientais do lançamento
comercial da canola TH, Gray
& Raybould (1999) concluíram
que “não é mais daninha ou
invasiva que as variedades
não
ã transformadas”
t
f
d ” ((em
habitats onde herbicidas não
são utilizados)
(a possível hibridização com
parentes silvestres também foi
considerada)
A canola TH invadirá os hábitats naturais?
„ A conclusão geral de uma gama de
experimentos é que a característica TH não leva
ao aumento da persistência ou da capacidade de
invasão da canola, exceto em habitats onde
herbicidas são aplicados rotineiramente
„ Portanto, o risco de invasão de hábitats naturais
não é maior do que o das variedades não TH
( mitigação
(A
ã de
d riscos inclui
l o uso de
d herbicidas
h b d
alternativos)
„ E quanto aos híbridos com parentes silvestres?
Invasões
In asões de hábitats naturais
nat ais
„
Invasão pela planta da
cultura
|
A cultura com a característica é
mais
i invasiva
i
i ou persistente?
i t t ?
|
(biologia comparativa da planta
GM e comparador)
(biologia comparativa da planta
GM e comparador)
„
Invasão pelo híbrido
|
Híbridos cultura/
cultura/parentes?
parentes?
|
Fluxo gênico
gênico??
|
Viabilidade e valor
adaptativo/sucesso
d
i /
do
d híbrido?
híb id ?
|
Estudos de ciclo de vida da
população
l ã
Brassica rapa
Brassica rapa
Hirschfeldia incana
Raphanus raphinastrum (ssp maritimus)
Sinapis arvensis
Brassica juncea
Brassica oleracea
Beta
B
t vulgaris
l i
ssp. Vulgaris
Beta vulgaris
ssp maritima
Zea mays feral casual – nenhum parente
silvestre
Agrícola
Periagrícola
Seminatural
Estabelecimento de complexidade
Cada caso de fluxo gênico para um parente
silvestre (B. napus x B. rapa e B. napus x B.
oleracea) provavelmente apresentará contexto e
definição de problemas específicos ao caso:
„ novas metas de
d proteção
ã e pontos finais
fi i da
d
avaliação
„ novas hipóteses
hi ót
de
d risco,
i
cenários
á i de
d exposição
i ã
e planos de análise
POR EXEMPLO...
Fluxo
u o gênico
gê co e
entre
e a ca
canola
o a TH e a forma
o a
silvestre daninha de B. rapa (uma preocupação
em alguns países europeus)
Aqui o CONTEXTO DO PROBLEMA pode
decidir:
„
„
„
que a meta de proteção/gerenciamento é
proteger a agricultura dos riscos associados ao
alastramento de plantas daninhas
e disso
di
derivar
d i
os pontos
t finais
fi i da
d avaliação
li ã
relacionados à produção sustentável e à
qualidade da cultura (e culturas subsequentes)
a agricultura atual pode fornecer os dados da
linha de base e a metodologia de avaliação
apropriada
E a DEFINIÇÃO DO PROBLEMA incluirá:
„
„
„
„
a formulação de uma hipótese de risco de que o híbrido
TH não
ã será
á uma erva d
daninha
i h pior
i do
d que a forma
f
silvestre daninha da B. rapa
o desenvolvimento de cenários de exposição criveis para
o alastramento
l t
t d
do híb
híbrido
id TH (distribuição
(di t ib i ã de
d B.
B
rapa, extensão do fluxo gênico)
a elaboração de um plano de análise para testar a
hipótese de risco com um conjunto de testes científicos
manejáveis (aptidão comparativa e
alastramento, persistência nas culturas subsequentes
sob vários cenários de manejo,
manejo etc.)
etc )
o uso de um modelo conceitual para descrever os itens
acima de maneira que revele como o(s) risco(s) será(ão)
avaliado(s)
„
„
MODELOS CONCEITUAIS
Um modelo conceitual é simplesmente uma
maneira
a
a de
d descrever
d
um
u cenário
á o de
d
exposição que vincule a planta GM a um
ponto final da avaliação
p
ç de um modo q
que
permita a caracterização do risco
Deve comunicar claramente o esquema
quanto ao modo como o LRA será
analisado
U exemplo
Um
l é o LRA do
d milho
ilh Bt ------------->
>
um modelo conceitual
Borboleta monarca
Milho Bt
Ocorrência e distribuição
Produção e distribuição
Pollen Characterization
Região
Ambiente
Habitat
Comportamento
Expressão de Bt
Dispersão de pólen
Ocasião, duração, intensidade
Dispersão ambiental
Oviposição
Alimentação
Exposição ambiental
Risco
Oficial-de-sala
(Asclepias curassavica L.)
Ocorrência e distribuição
Borboleta monarca
Região
Ambiente
Hábitat
Sears et al. PNAS 98: 11937–11942, 2001.
Efeito
Letal
Subletal