Palestra de Biossegurança - Instituto de Química

4/10/2017
Bioética e Biossegurança
Carlos H. I. Ramos
[email protected]
DNA = Material Genético
BIOQUÍMICA:
Estuda a estrutura e propriedades químicas de
sistemas biológicos e sua função fisiológica.
Estudo da vida ao nível molecular.
BIOTECNOLOGIA:
Uso de organismos e seus produtos
para o bem estar humano (pão).
Tecnologia do DNA recombinante.
Fisiologia ou Medicina 1958
PRÊMIOS NOBEL selecionados:
Histórico
Bioquímica / Biologia molecular
Metade:
-GEORGE W. BEADLE, U.S.A.,
California Institute of Technology, CA,
-EDWARD L. TATUM,, U.S.A.,
Rockefeller Institute for Medical
Research, NY
-“hipótese: um gene uma proteína";
Metade:
-JOSHUA LEDERBERG , U.S.A.,
Wisconsin University, WI,
- “conjugação bacteriana”
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Fisiologia ou Medicina 1959
Fisiologia ou Medicina 1962
-SEVERO OCHOA, U.S.A.,
New York University, New York;
-ARTHUR KORNBERG, U.S.A.,
Stanford University, Stanford, CA
-“síntese de RNA e DNA";
-FRANCIS H. CRICK,
Cambridge;
-JAMES D. WATSON, U.S.A.,
Harvard University, Stanford,
CA
-MAURICE H. F. WILKINS;
University of London
-“estrutura do DNA";
Fisiologia ou Medicina 1965
Direção
5’-3’
-FRANÇOIS JACOB, France, Institut Pasteur, Paris;
-ANDRÉ LWOFF, France, Institut Pasteur, Paris;
-JACQUES MONOD, France, Institut Pasteur, Paris;
-“regulação da expressão gênica";
Antiparalela
Fisiologia ou Medicina 1968
-ROBERT W. HOLLEY, U.S.A., Cornell University, Ithaca, NY,
-HAR GOBIND KHORANA, U.S.A., University of Wisconsin,WI,
-MARSHALL W. NIRENBERG, U.S.A., NIH, Bethesda, MD;
-“código genético";
PROTEÍNAS
Ramos, Ciência Hoje, 2005.
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Fisiologia ou Medicina 1978
-WERNER ARBER, Switzerland,
Biozentrum der UniversitŠt, Basel,
-DANIEL NATHANS, U.S.A.,
Johns Hopkins USM, MD,
-HAMILTON O. SMITH, U.S.A.,
Johns Hopkins USM, MD,
-“endonucleases de restrição";
Química 1980
Metade:
-WALTER GILBERT, U.S.A., Cambridge,
-FREDERICK SANGER,, MRC, Cambridge
-“sequenciamento do DNA";
Metade:
-PAUL BERG , U.S.A., Stanford U
- “DNA recombinante”
Química 1993
-KARY B. MULLIS, La Jolla, CA
-“PCR";
-MICHAEL SMITH , Canada,
University of British Columbia
- “mutagênese sítio dirigida”
Alguns avanços tecnológicos
The Human
Genome
–
in book form
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T-DNA: crescimento celular, produção de
metabólitos consumíveis pela bactéria, etc
Seleção: resistência à antibiótico
Clonagem de indivíduos: Dolly
?
Organismo sintético
Bioética
-digitized genome of M. mycoides
-designed 1,078 specific cassettes
of DNA that were 1,080 base pairs
(bp) long that overlapped by 80bp.
-a yeast assembly system: The
first stage involved taking ten cassettes of DNA at a time to build 110, 10,000 bp
segments. In the second stage, these 10,000 bp segments are taken ten at a
time to produce eleven, 100,000 bp segments. In the final step, all eleven, 100
kb segments were inserted in yeast cells, the DNA-repair enzymes of which
linked the strings together. These medium-sized strings were then transferred
into E. coli bacteria, then back into the yeast. After three rounds of this process,
they had the complete synthetic genome that was over a million base pairs long.
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A Moral estabelece regras que são assumidas pela pessoa,
independe das fronteiras geográficas.
O Direito busca estabelecer o regramento de uma sociedade
delimitada pelas fronteiras do Estado, tem uma base
territorial. Alguns autores afirmam que o Direito é um sub-conjunto
da Moral. Esta perspectiva pode gerar a conclusão de que toda a lei
é moralmente aceitável.
Há limites?
A Ética é o estudo geral do que é bom ou mau. Um dos objetivos da
Ética é a busca de justificativas para as regras propostas pela Moral e
pelo Direito. Ela é diferente de ambos - Moral e Direito - pois não
estabelece regras. Esta reflexão sobre a ação humana é que a
caracteriza.
Bioética (Van Rensselaer Potter)
Bioética
"Eu proponho o termo Bioética como forma de
enfatizar os dois componentes mais importantes para
se atingir uma nova sabedoria, que é tão
desesperadamente necessária: conhecimento
biológico e valores humanos.”
Desafios
Bioethics.
Bridge to the future.
Englewood Cliffs:
Prentice Hall,
1971:2.
•Início da Vida de uma
Pessoa
•Morte e Morrer
•Privacidade e
Confidencialidade
•Abusos contra a Pessoa
•Deveres para com as gerações futuras
É eticamente inadequado
assumir que um risco,
quando incerto ou desconhecido,
é igual a zero, ou seja,
considerado como não importante.
Kristin Shrader-Frechette
Ethics of scientific research
Boston: Rowman,1994
©Goldim/2005
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Desta forma, material biológico inclui os organismos cultiváveis e
microrganismos (bactérias, fungos filamentosos, algas, vírus,
leveduras e protozoários); as células humanas, animais e vegetais; as
partes replicáveis desses organismos e células (bibliotecas genômicas,
plasmídeos e fragmentos de DNA clonado) e os organismos ainda
não-cultivados, assim como os dados associados a esses organismos,
incluindo informações moleculares, fisiológicas e estruturais
referentes ao material biológico (definição baseada no relatório do
Working Party on Biotechnology da Organização da Cooperação para o
Desenvolvimento Econômico – OCDE – fevereiro de 2001).
Princípio da Precaução
02/1974 – MIT Proposta de moratória para as pesquisa
com DNA recombinante.
Berg P, Baltimore D, Boyer HW, Cohen SN, Davis RW,
Hogness DS, Nathans D, Roblin R, Watson JD,
Weissman S, Zinder ND. : Potential biohazards of
recombinant DNA molecules. [Letter] Science, 1974
Jul 26; 185(148):303.
Princípio da Precaução
Pré-requisitos
•Avaliação científica
•Avaliação de risco e conseqüências da ação e da
não-ação
•Participação de todos os interessados na proposta
de ação
Gestão
•Proporcionalidade entre risco e precaução
•Não discriminação
•Coerência das medidas
•Vantagens e desvantagens da ação e da não-ação
•Reavaliação das medidas
©Goldim/2005
©Goldim/2005
Comitês de Ética em Pesquisa
Controle Social
Representação de Usuários
Pluralidade
Interdisciplinariedade
Independência
Avaliação Prévia dos Projetos de Pesquisa
Geração de Conhecimentos
Exequibilidade
Relevância
©Goldim/2004
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Método
População e Amostra
Tipo de amostragem
Critérios de Inclusão e Exclusão
Cálculo do tamanho da amostra
Método
Variáveis e Coleta de dados
Procedimentos
Avaliação dos dados
Aspectos Éticos
Equipolência
Consentimento Informado
Privacidade
http://www.ctnbio.gov.br/index.php
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Organismo geneticamente modificado (OGM) é o organismo cujo
material genético (ADN/ARN)
tenha sido modificado por
qualquer técnica de
engenharia genética.
Derivado de OGM é o produto
obtido de OGM e que não
possua capacidade autônoma
de replicação ou que não
contenha forma viável de
OGM
Chemistry
2008
Metade:
-OSAMU
SHIMOMURA,
U.S.A., University
Med Schooll,MA
-MARTIN
CHALFIE,
U.S.A., Columbia
U., NY
-ROGER Y TSIEN,
U.S.A., UCSD, CA,
- “GFP”
Grupo II:
Todos aqueles não incluídos no Grupo I. Alguns exemplos:
CLASSE DE RISCO 2
Helicobacter pylori, Vibrio cholerae, Leishmania, Plasmodium, Hepatite vírus,
Herpesvírus
Plantas: Xanthomonas
?
CLASSE DE RISCO 3
Bacillus anthracis, Vírus da Febre Amarela, Prions (Encefalopatia espongiforme
transmissível-TME, Doença de Creutzfeldt- Jacob e Kuru).
CLASSE DE RISCO 4
Agentes da Febre Hemorrágica ( Criméia - Congo, Lassa, Junin, Machupo, Sabiá,
Guanarito e outros ainda não identificados) , Vírus Ebola.
Mapa de interações entre proteínas
Caso a caso
Mapa de interações entre proteínas
Monstro cabeludo?!
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Pathway maps: hubs (nodes)
Vírus e bactérias
não patogênicas
p53 is mutate in
over half of all
cancers.
Não agressoras
à agricultura
Xylella fastidiosa
SEGURANÇA : Classe de risco I
DESCONTAMINAÇÃO: Classe de risco I
DESCONTAMINAÇÃO: Classe de risco I/II
Esterilização confiável requer
temperaturas acima da água
fervente. Essas temperaturas mais
altas são mais comumente alcançada
por meio de vapor sob pressão em
autoclave. Método preferido de
esterilização, a menos que o material a
ser esterilizado possa ser danificado
pelo calor ou umidade.
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Nível de biossegurança IV
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OGE
CRISPR/Cas system
CRISPR (clustered regularly
interspaced short palindromic
repeat)
Cas, CRISPR-associated
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The enzyme Cas9 is a DNA endonuclease found
in many bacteria, in which it functions as part of
a defense system against invading DNA
molecules, such as viruses. Cas9 has two active
sites that each cleave one strand of a double
stranded DNA molecule. The enzyme is guided
to the target DNA by an RNA molecule that
contains a sequence that matches the sequence
to be cleaved, which is demarcated by PAM
sequences. RNA-guided Cas9 activity creates site
-specific double-stranded DNA breaks, which are
then repaired by either non-homologous end
joining or homologous recombination. During
homologous recombination, the addition of
donor DNA enables new sequence information
to be inserted at the break site. Several recent
papers show that RNA-guided Cas9 systems can
be used to engineer the genomes of human and
mouse cell lines, bacteria and —
one-cell-stage embryos — zebrafish
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