Notícia

Galileu

A batalha do genoma

Publicado em 29 fevereiro 2000

Os mais importantes motores a impulsionar a era biotecnológica, hoje, são os projetos genoma. Trata-se de levantamentos completos de todos os genes de um organismo. Como a bússola nas antigas navegações, eles são o mapa da mina, a base para se pesquisar qualquer coisa sobre um homem, uma planta, uma bactéria. Imaginada nos anos 50, quando cientistas americanos tentavam entender os efeitos da radioatividade entre as vítimas da bomba atômica, essa idéia só se tornou viável depois que a ciência aprendeu as técnicas da pesquisa genética (ver quadro) e criou máquinas para o seqüenciamento das bases químicas de um DNA - ou seja, o registro da interminável série de ácidos A, C, T e G cuja combinação vai constituir um gene. Recentemente, os cientistas concluíram alguns desses projetos, como o genoma do C. elegans, um nematóide de um milímetro, ou o da mosca de frutas, a Drosophila melanogaster. UM GENOMA, PASSO A PASSO Algumas etapas de um genoma. No núcleo de uma célula escolhe-se um determinado cromossoma e dele se extraem trechos de DNA. Utilizando-se uma enzima de restrição, esses DNAs são cortados em lugares bem determinados. Os segmentos obtidos são clonados. Os clones são organizados em colunas e preparados com cores, através de reações químicas 5, para a leitura das bases em um seqüenciador automático Esses DNAs passam dentro de uma gelatina onde, a partir de suas cores, são identificados. Geram uma informação em impulsos 6 que corresponde às seqüências de bases A, C, G e T. Essas seqüências são anotadas em texto, em um arquivo do genoma. Mas isso foi apenas treino para a gigantesca batalha de fazer o Genoma Humano. Iniciado em 1990, por cientistas ligados ao governo dos EUA, esse genoma promete decifrar por inteiro o código genético da raça Homo sapiens sapiens - nós -, identificando os cerca de 140 mil genes do nosso organismo e registrando as 3 bilhões de combinações (letras) de suas bases químicas. É uma aventura e tanto. Os biólogos jamais a levariam adiante sem a ajuda de especialistas em física, engenharia e computação. "É o mais importante esforço conjunto já realizado na ciência", define o dr. Francis Collins, diretor dos Institutos Nacionais de Saúde dos EUA. "Perto dele, o esforço para ir à Lua parece pequeno." O ritmo do trabalho, que já está da metade para o fim, é frenético. A aparição, em 1998, de um projeto privado - a empresa Celera, de um competente e ambicioso biólogo, Craig Venter - prometendo fazer muito mais rápido e mais barato, sacudiu a rotina dos laboratórios oficiais e desencadeou uma dramática corrida pela glória de completar primeiro e pela obtenção de patentes dos genes realmente significativos. TUDO PRONTO EM MAIO O surgimento da concorrência alterou também o modo de trabalhar. O projeto oficial, executado por mais de 200 centros de pesquisa (incluindo ingleses, franceses, alemães e japoneses), dedica-se a identificar os genes um por um, anotar e revisar cada seqüência, registrar dados em um banco público de dados, o GenBank, para livre acesso a cientistas de todo o mundo. Craig Venter virou essa rotina de cabeça para baixo, ao anunciar que vai primeiro definir os genes que importam (que não passam de 3%) e concentrar-se neles. Assim, a Celera pode conhecer e patentear primeiro os genes com potencial científico e econômico. Ao contrário do projeto oficial, que já gastou dez anos e 3,5 bilhões de dólares, Venter fala em dois anos e 350 milhões de dólares. Cético quanto aos resultados dessa estratégia, mas percebendo os novos tempos, um dos comandantes do projeto oficial, Robert Waterston, reorganizou o trabalho e promete para maio próximo uma versão global, com 90% da missão cumprida. Ele quer tentar impedir que Venter tenha a glória de ser o primeiro a completar a missão - um feito de que a ciência se lembrará por muitas décadas - e obtenha patentes importantes. Quem chegará primeiro? "Até onde sei, a Celera vai indo muito bem. Eles devem terminar primeiro", observa em São Paulo o biólogo "anglo-brasileiro" Andrew Simpson, que coordenou o primeiro projeto de genoma brasileiro (o da praga do amarelinho). O GENOMA HUMANO E OS OUTROS Genoma Genes Bases químicas Homem 80000/100.000 3 bilhões Rato 60.000/100.000 3 bilhões Mosca-das-frutas 15.000/25.000 165 milhões Nematóide 11.800/13.800 100 milhões Fungo 8.350/8.940 14 milhões E. coli (bactéria) 3.237 4,67 milhões H. influenza - 1,8 milhão M. genitalium (bactéria) - 580 mil (*) o número de genes do homem pode ser superior a 140 mil, segundo dados da Incyte Inc. de setembro/99 Fonte: Human Genome Project Information, EUA. AÍ VEM A GENETERAPIA Quando pronto, o Projeto Genoma Humano será uma imensa biblioteca de genes. E depois desse mapeamento vem outra fase decisiva, a do genoma funcional. É quando, através de técnicas complexas, com ajuda de softwares de última geração, se estudam a função dos genes, o modo como eles produzem as proteínas e o papel destas no organismo (ver quadro ao lado). Aqui abre-se o campo para especialidades como a neurofisiologia ou a geneterapia (cura pela implantação ou alteração de genes no organismo). "Até o ano 2010, uns 20% dos medicamentos serão agentes geneterápicos", diz o dr. Stephen Russel, da Clinica Mayo, nos EUA. D OS GENES PARA A CURA Se o primeiro passo é obter o mapa, o segundo é ir atrás do tesouro. Esta é uma fase mais difícil, que exige mais talento do que paciência. Nela se estudam a fundo um determinado gene, a sua função, a proteína que ela produz e o que essa proteína faz no organismo. É o chamado genoma funcional, a meio caminho entre a genética e a informática. Em vez de poderosas máquinas cotejando milhares de bases químicas ao mesmo tempo, o que vale aqui é, por exemplo, criar um software capaz de executar com precisão tarefas milimétricas, ou obter reagentes que identifiquem um processo ou uma proteína. É nesse campo que tem atuado, com sucesso, o paulistano Marcos Piani. Dono de uma empresa de software científicos e de análise de expressão gênica, a Bioinformática, esse biólogo de 33 anos, formado na Unicamp, tomou gosto por computadores e, no início da década, foi inventar processos e softwares para laboratórios americanos e europeus. De volta a São Paulo, ajudou no início do trabalho do Genoma do Câncer no Instituto Ludwig e foi trabalhar ba incubadora científica de empresas da USP. Esse é um nome pomposo, para uma idéia bem prática: um grupo de salas com instrumental adequado, para alugar a pesquisadores que tiverem projetos bem definidos. "Uma empresa científica custa dinheiro demais e demora para dar lucro", explica Piani. "Se abrir uma boa empresa é coisa para um milhão de dólares, descobrir e lançar uma droga não sai por menos do que uns 200, 300 milhões." A universidade, acrescenta, "pode financiar e aguardar o retorno. Estará criando tecnologia própria para o país e impulsionando novas atividades na economia". É assim que avança a biotecnologia em seu estágio industrial: empresas genômicas, com gente altamente especializada, trabalhando em encomendas dos grandes laboratórios. "Aparece um deles e diz: 'Estamos interessados em doenças nervosas, vejam o que conseguem descobrir na área de esquizofrenia'." Foi o que ocorreu em 1995, em San Diego. Trabalhando com robótica, Piani ajudou a montar um sistema que permitiu à Sequana Therapeutics localizar um gene responsável pela asma. "A tarefa era escolher robôs, prepará-los para um trabalho rápido, de seqüenciamento, e no estudo de mutações." A Human Genome Sciences (em Rockville, EUA), outro lugar onde Piani trabalhou, tem hoje suas ações altamente valorizadas, pelas patentes que criou. Em fevereiro último, Piani criou um "spotter", sistema que consegue distribuir em quantidades nanométricas (bilonésimos de litro) gotículas de material, para fixar genes clonados em lâminas, para a realização de testes genéticos.