Transgênese
Transgênese (português brasileiro) ou transgénese (português europeu) ou transgenia é o processo de introdução de material genético exógeno, como DNA ou RNA, em células hospedeiras. A entrega do gene deve atingir o genoma da célula hospedeira para induzir a expressão genética. A entrega bem-sucedida do gene requer que o gene estranho permaneça estável dentro da célula hospedeira e possa se integrar ao genoma ou se replicar independentemente dele. Isso requer que o DNA estranho seja sintetizado como parte de um vetor, que é projetado para entrar na célula hospedeira desejada e entregar o transgene ao genoma dessa célula.
A manipulação genética de alimentos dirigida pelos seres humanos começou com a domesticação de plantas e animais por meio da seleção artificial, por volta de 13.000–11.000 a.C. O processo de reprodução seletiva, no qual organismos com características desejadas (e, portanto, com os genes desejados) são usados para gerar a próxima geração, enquanto os organismos sem essas características não são reproduzidos, é um precursor do conceito moderno de modificação genética. Com a descoberta do DNA no início do século XX e, posteriormente, com a constatação em 1946 de que ele pode ser transferido entre organismos, abriu-se caminho para que, a partir dos avanços em técnicas genéticas alcançados até a década de 1970, se tornasse possível alterar diretamente o DNA e os genes presentes nos alimentos. Vetores virais surgiram na década de 1980 como uma ferramenta para expressão de transgenes. Em 1983, Albert Siegel descreveu o uso de vetores virais na expressão de transgenes em plantas, embora a manipulação viral via clonagem de cDNA ainda não estivesse disponível. O primeiro vírus a ser usado como vetor de vacina foi o vírus vaccinia em 1984 como forma de proteger chimpanzés contra a hepatite B. A administração de genes não virais foi relatada pela primeira vez em 1943 por Avery et al., que demonstraram alteração do fenótipo celular por meio da exposição ao DNA exógeno.
A engenharia genética revelou-se uma ferramenta valiosa para a ampliação do conhecimento sobre toda a biologia dos organismos, uma vez que os genes determinam a estrutura e funcionamento de suas moléculas formativas, e assim determinam amplamente também seu metabolismo, a fisiologia de suas células, órgãos ou tecidos e uma série de outras funções. Sua importância é tanta que a Federação dos Cientistas Americanos declarou que "as técnicas de ADN recombinante mudaram toda a forma como é feita a ciência". Com a possibilidade de alterar um único gene do genoma, isolando suas propriedades, torna-se mais fácil o estudo de sua expressão física. O uso das técnicas de engenharia genética para o intercâmbio de genes encontra seu valor médico na possibilidade de simular laboratorialmente uma variedade de doenças que têm origem na expressão aberrante do código genético, como por exemplo o câncer, síndromes metabólicas e doenças degenerativas do sistema nervoso, permitindo que se desenvolvam técnicas novas de cura ou alívio de sintomas. O conhecimento aprimorado sobre a biologia de agentes patogênicos infecciosos ou infestantes permite o desenvolvimento de compostos farmacêuticos com ação mais direcionada sobre esses agentes, minimizando a ocorrência de efeitos colaterais indesejáveis no organismo hospedeiro. Segundo Alrefaei et al., a vasta maioria da informação científica disponível relacionada a agentes patogênicos foi conseguida através de técnicas de transgenia, um conhecimento que depois foi aproveitado em muitas outras áreas. No entanto, neste aspecto os agentes patogênicos mais estudados são os protozoários (organismos unicelulares), e para os demais, como os platelmintos, a pesquisa ainda está em seu início. Mas não apenas os agentes das doenças podem ser combatidos com a transgenia, mas também os vetores dos patógenos, como os mosquitos transmissores da malária, fazendo com que se tornem resistentes à hospedagem dos plasmódios causadores da doença. A técnica tem aplicações similares para o combate a doenças de animais e plantas, e pode ser usada para o controle de pragas diversas, à semelhança do exemplo do mosquito da malária.
Terapia genética
Vários métodos utilizados na transgênese têm aplicações para fins terapêuticos. A terapia genética utiliza a transgênese para fornecer material genético com o objetivo de tratar uma doença ou condição na célula. A entrega de genes em ambientes terapêuticos utiliza vetores não imunogênicos com especificidade celular que podem fornecer uma quantidade adequada de expressão transgênica para causar o efeito desejado. Avanços na genômica permitiram que uma variedade de novos métodos e alvos genéticos fossem identificados para possíveis aplicações. Microarranjos de DNA usados em uma variedade de sequenciamento de próxima geração podem identificar milhares de genes simultaneamente, com software analítico observando padrões de expressão genética e genes ortólogos em espécies modelo para identificar a função. Isso permite que uma variedade de vetores possíveis possam ser identificados para uso em terapia genética. Como um método para criar uma nova classe de vacina, a transgênese tem sido utilizada para gerar um vetor biossintético híbrido para entregar uma possível vacina. Este vetor supera as barreiras tradicionais para a entrega de genes combinando E. coli com um polímero sintético para criar um vetor que mantém o DNA plasmídico enquanto tem uma capacidade aumentada de evitar a degradação pelos lisossomos da célula alvo.
Alimentos geneticamente modificados
Alimentos geneticamente modificados (alimentos GMs) são alimentos produzidos com base em organismos que, através das técnicas da engenharia genética, sofreram alterações específicas no DNA. Se esses alimentos provêm de organismos que receberam genes de outras espécies, são conhecidos como alimentos transgênicos. Essa técnica tem permitido a introdução de culturas agrícolas de traços diferenciados, assim como um controle sobre a estrutura genética bastante superior em relação ao que proporciona o melhoramento por mutação e a seleção artificial. Existe um consenso científico de que os alimentos atualmente disponíveis derivados de culturas geneticamente modificadas não representam um risco maior para a saúde humana do que os alimentos convencionais, mas que cada alimento geneticamente modificado precisa ser testado caso a caso antes da introdução. No entanto, os membros do público são muito menos propensos do que os cientistas a perceber os alimentos geneticamente modificados como seguros. O status legal e regulatório dos alimentos geneticamente modificados varia de país para país, com algumas nações proibindo-os ou restringindo-os, e outras permitindo-os com graus de regulamentação amplamente diferentes, que variam devido a fatores geográficos, religiosos, sociais e outros.
