Definição de Engenharia Genética
Quando você pensa em engenharia genética, pode estar imaginando tubos de ensaio cheios de humanos nus, clonados com o propósito de criar um vasto exército descartável. Embora a clonagem seja definitivamente parte da engenharia genética, os cientistas estão longe de usar suas habilidades para clonar exércitos de pessoas, embora você possa se lembrar que eles clonaram uma ovelha chamada Dolly em 1996. O que os cientistas e médicos realmente se concentram é em usar a engenharia genética para curar doenças mortais, como doença de Alzheimer, diabetes e doenças cardíacas.
A engenharia genética é o processo de cortar e colar DNA de diferentes fontes dentro de uma célula. Essas células podem fazer parte de um organismo multicelular, como uma planta, ou dentro de uma única célula, como uma bactéria. O DNA é o projeto de cada célula e fornece todas as instruções para o trabalho da célula. Vejamos alguns exemplos de como os cientistas usam essa técnica para projetar tratamentos para doenças.
Produção de insulina
A insulina é uma proteína que regula o açúcar no sangue. Pessoas com diabetes tipo I não têm insulina suficiente, então o açúcar no sangue permanece muito alto, a menos que eles mesmos a injetem. O açúcar elevado no sangue pode danificar nossos órgãos, como os rins e o sistema cardiovascular.
A insulina geralmente é produzida pelas células do pâncreas, mas essas células são difíceis de cultivar em laboratório. Por causa disso, os cientistas decidiram encontrar um método mais fácil de fazer insulina. Eles cortaram as instruções de DNA para a insulina das células do pâncreas e as colaram nas células bacterianas. As bactérias crescem muito rapidamente no laboratório. Essas novas bactérias produzem insulina, que pode ser facilmente isolada e administrada aos pacientes. Usando a engenharia genética, os cientistas encontraram um tratamento para o diabetes que poderia ser feito de maneira rápida e econômica.
Suprimento de comida
Você pode ter visto organismos geneticamente modificados (OGM) no supermercado, ou talvez tenha visto sinais anunciando que não há OGM naquela loja, mas tenho certeza de que você pelo menos ouviu falar que os OGM são controversos. Ultimamente, tem havido muito exagero sobre os perigos potenciais dos alimentos geneticamente modificados. No entanto, esse medo é basicamente infundado. As fontes de alimentos transgênicos têm muitos benefícios e não são prejudiciais ao nosso corpo. Eles são decompostos como comida normal.
No momento, os cientistas estão trabalhando no desenvolvimento de alimentos que contenham vacinas. As vacinas criam imunidade, onde nosso corpo reconhece um vírus e é capaz de combatê-lo sem que adoeçamos. Em vez de receber injeções, que podem ser difíceis de transportar e administrar em países remotos onde a doença é mais prevalente, os cientistas querem colocá-las em seus alimentos.
Uma vacina em estudo é para a hepatite B. A hepatite B é um vírus que afeta o fígado. As plantas de tabaco foram projetadas para fazer parte do vírus, que, quando consumido por camundongos, causa imunidade ao vírus, assim como uma vacina.
Células-tronco
Imagine um futuro onde não haja listas de espera para transplantes de órgãos. Pacientes com doenças cardíacas ou renais podem ter um órgão feito sob medida de seu próprio tecido transplantado assim que precisam. Atualmente, as listas de espera para transplantes de órgãos são muito longas e os pacientes podem esperar anos e até morrer esperando por um órgão compatível com seu corpo.
Os cientistas estão usando um tipo especial de célula, chamada de célula-tronco, para desenvolver novos órgãos e substituir o tecido danificado. As células-tronco são células que são basicamente uma lousa em branco e podem se tornar qualquer outro tipo de célula. Eles podem ser encontrados em embriões e adultos. Os cientistas pegam as células-tronco, colocam DNA saudável e normal e depois as colocam nos pacientes para substituir as células que apresentam DNA defeituoso. Manipular células-tronco é provavelmente uma das formas mais reconhecidas de engenharia genética na medicina.
Por exemplo, na doença de Alzheimer, as células cerebrais ou neurônios começam a morrer por causa do DNA defeituoso. Se os médicos pudessem desenvolver novos neurônios a partir das células-tronco do paciente, eles poderiam substituir as células moribundas do cérebro por células projetadas para ter DNA normal, curando a doença. Atualmente, não há cura para o Alzheimer e os neurônios das pessoas se deterioram lentamente com o tempo, tornando-as incapazes de fazer até mesmo os cuidados mais básicos.
Pesquisa
Além desses usos tangíveis das células-tronco na medicina, os cientistas também estão usando as células-tronco para descobrir mais sobre doenças para desenvolver medicamentos. Os cientistas podem realmente transformar as células do corpo de uma pessoa em células-tronco usando certos produtos químicos e mudando o DNA que é usado dentro da célula. Estas são chamadas de células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs). Eles podem usar essas células para estudar doenças em que é quase impossível obter células do paciente (como do cérebro), o que os impede de compreender o que causa certas doenças.
Por exemplo, a esquizofrenia é uma doença mental caracterizada por alucinações e problemas emocionais. Embora os medicamentos possam ser usados como tratamento, essas pessoas às vezes não conseguem cuidar de si mesmas ou ter um emprego. Recentemente, os cientistas retiraram células da pele de pacientes com esquizofrenia. Eles então transformaram essas células em iPSCs. A partir daí, os cientistas trataram as iPSCs para transformá-las em neurônios, já que as células-tronco podem se transformar em qualquer tipo de célula. Em seguida, eles analisaram o que havia de diferente nesses neurônios em comparação com os neurônios normais. Por meio desse processo, eles puderam ver o que estava faltando nas células esquizofrênicas e começar a desenvolver drogas para ajudá-las a voltar a ser saudáveis. Sem esse processo, a obtenção de neurônios esquizofrênicos é quase impossível, pois requer o corte do cérebro de pacientes vivos. E eu não
Resumo da lição
A engenharia genética é o processo de cortar e colar DNA de um organismo em outro. Os cientistas usam isso para criar proteínas, como a insulina , ou açúcar no sangue, para pacientes diabéticos, colocando DNA para a insulina nas bactérias, que produzem rapidamente a proteína. A engenharia genética também pode ser usada para incorporar medicamentos aos alimentos, como vacinas , que criam imunidade, onde nosso corpo reconhece um vírus e é capaz de combatê-lo sem que fiquemos doentes. As células-tronco são uma cura promissora para muitas doenças, em que as células em branco podem ser transformadas em qualquer outro tipo de célula do corpo e cultivadas para substituir o tecido danificado. A pesquisa também está sendo realizada usando células-tronco pluripotentes induzidas(iPSCs) para aprender mais sobre certas doenças, como esquizofrenia. Este é um processo no qual os cientistas podem realmente transformar as células do corpo de uma pessoa em células-tronco, usando certos produtos químicos e alterando o DNA que é usado dentro da célula.