Seminário Internacional contra os Agrotóxicos e pela Vida Riscos de OGMs para a Saúde Humana e a Natureza Daniel Holderbaum MsC. Recursos Genéticos Vegetais/UFSC RISCO..... Riscos não estão relacionados ao que nós sabemos, mas ao que não sabemos. Riscos estão associados a incertezas. Caruso, D. Intervention. San Francisco, Hybrid Vigor Press, 2006, 252p. Risco Potencial de uma ação ou atividade escolhida de levar a uma perda ou dano Implica na existência de escolhas que influenciam os resultados Praticamente todas as empreitadas humanas possuem benefícios e riscos potenciais Deve-se pesar risco x benefício Muitas vezes, o risco é modelado como o valor esperado de um resultado indesejado Na realidade: Quando há vários possíveis acidentes, o risco total é a soma dos riscos de cada acidente, desde que os resultados sejam comparáveis Transgênicos Riscos para saúde humana, animal e meio ambiente O que são OGMs? OGMs? Um organismo pode ser geneticamente modificado por vários processos: mutagênese, knock-out, transgenia... Produtos de OGMs estão no nosso dia a dia, nas indústrias farmacêutica, têxtil e agro-alimentar há três décadas (insulina - 1982) MELHORAMENTO CLÁSSICO DE PLANTAS DNA da planta1 DNA da planta 2 (Cruzamento) Gene desejado DNA da planta hibrida TECNOLOGIA DO DNA RECOMBINANTE DNA do organismo doador DNA da planta receptora Transformação genética Gene desejado Planta transgênica + Outras sequências e efeitos pleiotrópicos Transgenia ou tecnologia do DNA recombinante Plantas transgênicas mais comuns Plantas tolerantes a herbicidas (TH) - proteínas tolerantes a herbicidas Ex.: soja Roundup Ready Plantas inseticidas (Bt – Bacillus thuringiensis) - proteínas inseticidas Ex.: milho Bt Plantas que acumulam mais de um traço (ex.: TH + Bt) Avaliação de Riscos dos Avaliação Transgênicos Abordagens para comparar plantas GM e seus derivados com suas contrapartes não-GM Cultivos propagados vegetativamente: Variedade parental utilizada na produção das linhas GM, Cultivos propagados por sementes: Linhas isogênicas Avaliação Avalia ção de Riscos dos Transgênicos Regulamentação varia entre países Recomendações relativamente comuns: Avaliações caso-a-caso Distinção entre uso contido e liberação no ambiente, Distinção entre cultivo e uso, Base utilizada para a avaliação de um OGM: conceito de equivalência substancial Equivalência substancial “o conceito de equivalência substancial incorpora a ideia de que organismos existentes utilizados como alimento, ou como fontes de alimento, podem ser utilizados como base de comparação ao se avaliar a segurança para a saúde humana de um alimento ou componente alimentício novo ou que foi modificado.” (OCDE, 1993). Em geral: análise composicional; perfil dos principais nutrientes e substâncias tóxicas Esta comparação dispõe a base a partir da qual serão focadas exigências toxicológicas para as avaliações de risco Equivalência substancial Críticas: Conceito mal definido; Conceito inerentemente anti-científico Relações entre genética, composição química e riscos toxicológicos? Efeitos inesperados decorrentes da transformação genética? (Millstone et al., 1999). Efeitos inesperados e indesejados Deve-se considerar efeitos não-intencionais quanto a: Aptidão da planta Contaminação de lavouras não-GM e espécies selvagens Desenvolvimento de resistência em organismos-alvo Efeitos adversos em organismos não-alvo (saúde humana e animal) Efeitos devido a mudanças no cultivo e manejo das lavouras Impactos em ciclos biogeoquímicos e no ambiente abiótico Efeitos socioeconômicos Riscos inerentes a tecnologia de transformação genética Bombardeamento com partículas de ouro; Transfecção mediada por A. thumefaciens; Imprecisão: Não se sabe o que se integra exatamente, nem onde. Incertezas: Inserção aleatória de cassetes de expressão pode causar rupturas, silenciamento, sub- expressão e super expressão de outros genes; Sinergismos entre proteínas recombinantes e proteínas naturais do OGM Transgene esperado vs observado Colonier et al., al., 2003 DNA transgênico esperado Milho transgênico (T25) DNA transgênico observado DNA transgênico esperado DNA transgênico observado DNA transgênico esperado DNA transgênico observado Milho Bt transgênico (Mon810) Soja transgênica (Soja RR) Reducionismo cientifico Comparação das proteínas produzidas por milho Mon810 e isogênico não transgênico (Zolla, 2008) Teoria: uma só proteína diferente: a Bt. Prática: mudanças na regulação de 43 proteínas (14 reduzidas, 13 aumentadas, 9 desaparecidas, 7 novas). Comparação das taxas de lignina entre milhos Bt e não transgênicos (Saxena & Stotzky, 2001) Diversas variedades de milho Bt tem uma taxa de lignina superior em comparação ao seu isogênico não transgênico. Efeitos nãonão-intencionais Álamo ou Choupo Transformações de híbridos de Populus (Álamo) para expressar toxinas Bt Alterações significativas na composição de insetos aquáticos colonizando a serrapilheira Longevidade reprodutiva: ~20 mil anos Longevidade vegetativa: 80 mil a 800 mil anos (?) Axelson et al., 2011 Alterações de imunogenicidade Expressão de proteínas não-nativas em OGMs pode levar a síntese de variantes estruturais com imunogenicidade alterada Ervilha transgênica com α-amilase de feijão Bandas na faixa de 11 a 18 kDa Diferenças estruturais sutis Proteína recombinante alérgica para ratos Prescott et al., 2005 Porque existem riscos com plantas transgênicas? - Imprecisão da tecnologia. - Análise de risco baseada na “equivalência substancial” - Testes de curto prazo. - Eventos piramidados (ex: Mon810 x NK603) isentos de análise de risco. - Não consideração dos mecanismos epigenéticos (ecologia dos genes). - Visão reducionista e determinista do genoma. Eventos transgênicos aprovados para agricultura no Brasil (06/12) 8 resistentes a inseticidas 11 que toleram herbicida(s) 16 que acumulam as duas funções 1 resistente ao vírus do mosaico dourado (Feijão Embrapa 5.1) Porque existem riscos de Plantas Tolerantes a Herbicidas (TH) -Plantas geneticamente modificadas para tolerar a aplicação de herbicida(s), em quantidade e frequência de aplicação inéditas. -Agricultor aplica o herbicida até total “limpeza” da lavoura (facilidade de uso). -Desenvolvimento de populações de plantas “daninhas” tolerantes ao herbicida. -Toxicidade direta para a flora espontânea e animais -Homogeneização da flora e diminuição do banco de sementes, com quebra de cadeias tróficas Taxas de crescimento das vendas de agrotóxicos no Brasil e no mundo com base no ano 2000 Fonte: ANVISA-UFPR, 2012. De 1996 a 2008, nos EUA, a adoção da soja, do milho e do algodão RR elevou em 144 milhões de quilos a aplicação de agrotóxicos (Benbrook, 2009) Quantidades de glifosato usado na soja (2004(20042008) Venda de herbicidas (produto comercial) 500,00 Mil toneladas 400,00 300,00 200,00 100,00 168,8 192,0 129,6 142,2 133,3 145,9 181,1 197,4 121,4 129,7 2.004 2.005 2.006 2.007 2.008 - Demais Fonte: ANDEF, in Fernandes et al., 2009 Soja Brasil: área plantada com soja (2004(2004-2008) 24 23 23 22 22 21 21 20 20 19 2004 Soja Evolução da área plantada - Brasil 2005 2006 Milhões de ha Fonte: Conab, 2009, in Fernandes et al., 2009 2007 2008 Evolução Resíduos Glifosato + AMPA em grãos de soja GM (SEAB/PR) Fonte: Fernandes et al., 2009 Riscos para a saúde das plantas TH: Acumulo de herbicida • Pouco antes da liberação comercial da soja RR no Brasil, o LMR (limite máximo de resíduo) de glifosato na soja passou de 0,2mg/kg para 10 mg/kg: Aumento de 50 vezes... • 2009: consulta pública da Anvisa para aumentar o LMR de glifosato no milho de 0,1mg/kg para 1 mg/kg. Os herbicidas associados aos transgênicos são tóxicos Efeitos Tempo-Dosagem- Dependentes do Roundup em células humanas embrionarias e placentárias (Benachour et al., 2007) “... dados sugerem que a exposição ao Roundup pode afetar a reprodução humana e o desenvolvimento fetal...” Herbicidas a base de glifosato são tóxicos e pertubadores endócrinos em linhas de células humanas (Gasnier et al., 2009) “ Efeitos cytotóxicos iniciaram com10 ppm […] e danos ao DNA com 5 ppm. O impacto real nas células dos resíduos de herbicidas a base de glifosato em alimentos ou no meio ambiente tem que ser considerado” Monsanto: Glifosato tem baixíssima toxicidade e total biodegradabilidade... Condenado nos EUA (1997) e na França (2006) por propaganda enganosa. Roundup ainda mais tóxico do que Glifosato ( papel de componentes “inertes”) (Dallegrave et al., 2003) Efeitos teratogênicos em vertebrados (Paganelli et al., 2010) O caso Seralini et al., al., 2012 O caso Seralini et al., al., 2012: criticas recorrentes “Os autores utilizaram uma linhagem de ratos propensa ao desenvolvimento de tumores, e isto invalida os resultados“ A mesma linhagem foi utilizada em estudo publicado pela Monsanto para atestar a segurança do milho NK603 (10). O caso Seralini et al., al., 2012: criticas recorrentes Falta de relação dose-dependente para os resultados obtidos no estudo. Críticas diversas as à metodologia estatística Dados de mortalidade e incidência de tumores: quadro descritivo dos resultados Contém a realização de mais estudos para confirmar ou refutar estes achados Seralini et al., al., 2012: achados relevantes mas pouco discutidos Analises bioquímicas de sangue e urina de fêmeas alimentadas com milho GM e milho convencional NM GM Vazamento de íons no sistema renal e desbalanceamento hormonal Riscos de plantas Bt Planta inseticida Industria argumenta que proteína Bt é específica às pragas do cultivo. Cry1Ab – D. saccharalis, H. zea e S. frugiperda Cry3B1 – Diabrotica spp. Teoria da especificidade - não é necessário realizar estudos de impactos ambientais sobre Organismos Não Alvo. Porque existem riscos para o MA com as plantas Bt Não são comumente testadas em ONAs locais e ecologicamente importantes Apenas bioensaios de curto prazo: não consideram o fitness da espécie Uso da toxina Bt “errada” (natural vs modificada) Avaliação ultra simplificada (comparação com bancos de dados, histórico de uso seguro...) Aonde vão as proteínas Bt? Bt? Acumulação nas células das plantas Disseminadas nos solos por exudação radicular e decomposição celular (Saxena et al., 1999; Baumgarte & Tebbe, 2005) Cheeke et al., 2012 → impactos sobre micorrizas Disseminadas nos ecossistemas terrestres e aquáticos (RosiMarshall et al., 2007, Tank et al, 2010) Areas of Uncertainty and mortality is not the only relevant endpoint Ignorance behaviour a) feeding b) dancing to communicate → memory Areas of Uncertainty and Ignorance Areas of Uncertainty and Ignorance Areas of Uncertainty and Ignorance Mais Exemplos de impactos já detectados …Milho Bt (Cry1Ab) Destino potencial de pos-colheita de milho em canais e arroios adjacentes a areas de producao. (B) Arroio típico durante a epoca de polinizacao. (C) Acumulacao de restos culturais de milho. Rosi-Marshall, E. J.; Tank, J.L.; Royer, T.V.; R. Whiles, M.; Evans-White, M.; Chambers, C.; A. Griffiths, N.; Pokelsek, J.; Stephen, M.L. Toxins in transgenic crop byproducts may affect headwater stream ecosystems. PNAS, v. 104, n.41, p.16204–16208, 2007. Efeitos em organismos nãonão-alvo Daphnia magna Diferenças de tamanho nos dias 27, 36 e 42 (P<0.001) Efeito negativo do milho Bt 3.80 *** *** Da phnid mea n size (mm) 3.60 *** 3.40 3.20 3.00 2.80 2.60 Holderbaum, 2012 2.40 0 5 10 15 20 25 Age (Days) 30 35 40 45 50 Produção de Ephippiae Tratamento Não Sim Total Isolinha 86 4 90 Milho Bt 76 14 90 Total 162 18 180 P=0,023, teste exato de Fisher Número total de ephippiae produzidas 20 16 12 8 4 0 Milho Bt Holderbaum, 2012 Isolinha Único estudo epidemiológico: A proteína Cry é transmitida para o feto em humanos Aris & Lebalanc (2011): Análise de sangue de 30 mulheres grávidas (MG) e 39 mulheres não grávidas (MNG) (Canada) - Toxina Cry1Ab: 93% MG 80% nos fetos. 69% MNG Não há outros estudos para comparar os resultados obtidos Controvérsia na literatura Associação de conflitos de interesse financeiros ou profissionais com as conclusões das pesquisas sobre avaliação de risco nutricional e para a saúde dos produtos geneticamente modificados (Diels et al., 2010) “a strong association was found between author affiliation to industry (professional conflict of interest) and study outcome” Controvérsia na literatura Existe um número praticamente igual de estudos sugerindo que OGMs são seguros e idênticos a variedades naturais, e estudos sugerindo que sua segurança é questionável ou mesmo que são perigosos Entre os estudos que clamam a segurança dos OGMs, a vasta maioria é financiada por companhias de biotecnologia que produzem o OGM em questão, ou possuem interesse na sua promoção (Domingo e Bordonaba, 2011) Considerações finais “Por causa da incerteza quanto aos efeitos dos OGMs, devemos considerar um dos princípios norteadores da ciência, o principio da precaução. Sob este princípio, se uma política ou ação tem o potencial de causar dano a saúde humana ou ambiental, não devemos prosseguir até que saibamos com certeza qual será o impacto. E cabe aos proponentes da ação ou política provar que esta não é danosa.” – David Suzuki Muito Obrigado! Perguntas? Referencias Aris A, Leblanc S. Maternal and fetal exposure to pesticides associated to genetically modified foods in Eastern Townships of Quebec, Canada. Reprod Toxicol. 2011 Feb 18. Axelsson, E.P., Hjältén, J., LeRoy, C.J., Whitham, T.J., Julkunen-Tiitto, R. & Wennström, A. (2011) Leaf litter from insect-resistant transgenic trees causes changes in aquatic insect community composition. Journal of Applied Ecology, 48, 1472–1479. Baumgarte S &Tebbe CC. Field studies on the environmental fate of the Cry1Ab Bt-toxin produced by transgenic maize (MON810) and its effect on bacterial communities in the maize rhizosphere. Mol Ecol. 2005 Jul;14(8):2539-51. 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