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Para tal, seria necessário que a construção de impulso genético fosse inserida e funcional em células da linha germinal de uma espécie não relacionada. Supõe-se que a avaliação de riscos específicos de cada caso conclua que esta possibilidade seja altamente improvável, uma vez que isso implicaria a ocorrência de uma série de eventos extremamente improváveis. No entanto, a possibilidade de uma “transferência horizontal” ou “fluxo genético horizontal” deve ser considerada caso a caso na avaliação de riscos (ver os exemplos que se seguem).
Para mais informação:
https://malariajournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12936-021-03674-6
https://publications.csiro.au/rpr/download?pid=csiro:EP151689&dsid=DS2
Para tal, seria necessário que a construção de impulso genético fosse inserida e funcional em células da linha germinal de uma espécie não relacionada. Supõe-se que a avaliação de riscos específicos de cada caso conclua que esta possibilidade seja altamente improvável, uma vez que isso implicaria a ocorrência de uma série de eventos extremamente improváveis. No entanto, a possibilidade de uma “transferência horizontal” ou “fluxo genético horizontal” deve ser considerada caso a caso na avaliação de riscos (ver os exemplos que se seguem).
Para mais informação:
https://malariajournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12936-021-03674-6
https://publications.csiro.au/rpr/download?pid=csiro:EP151689&dsid=DS2
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Não. Ao contrário da Técnica do Inseto Estéril (SIT), que depende da saturação da população local de mosquitos-alvo para ser eficaz, prevê-se que os mosquitos modificados por impulsos genéticos tenham a capacidade de se estabelecer e de atingir o seu objetivo quando introduzidos em menor quantidade. Embora a dimensão e a frequência da liberação de mosquitos possam ser superiores no caso do impulso genético autolimitado em relação às abordagens autossustentáveis, em nenhum dos casos os números serão tão elevados como os observados na SIT.
As medidas de biocontrolo convencionais e geneticamente modificadas dos mosquitos têm geralmente como objetivo introduzir apenas machos para minimizar os inconvenientes da picada e o potencial de transmissão de doenças. É previsto que as liberações de mosquitos modificados por impulsos genéticos decorram em condições semelhantes. A avaliação de riscos deve considerar quaisquer potenciais efeitos nocivos que possam estar associados à liberação de mosquitos machos.
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As entidades reguladoras nacionais irão determinar os requisitos de monitorização como parte do processo de aprovação da liberação de mosquitos modificados por impulso genético, de acordo com as leis, regulamentos de implementação e políticas relevantes. Em geral, os potenciais efeitos nocivos associados às atividades propostas são definidos durante a avaliação de riscos pré-liberação específica de cada caso. Durante a definição de riscos, serão consideradas informações pertinentes, como a experiência anterior com mosquitos modificados por impulso genético e outros mosquitos geneticamente modificados, bem como o conhecimento da biologia e do comportamento das espécies de mosquitos, da(s) caraterística(s) modificada(s) e do ambiente recetor (geografia, clima, utilização da terra, área construída, etc.). As autoridades reguladoras irão apresentar uma recomendação sobre os riscos aceitáveis e os que precisam de ser geridos ou mitigados, bem como quaisquer estratégias para assegurar essa gestão ou mitigação. Estas recomendações serão a base dos termos de referência para a utilização do mosquito modificado por impulsos genéticos. Uma vez aprovado e introduzido, é necessário monitorizar a eficácia e a suficiência das medidas de gestão de riscos. Deste modo, é de esperar que os requisitos de monitorização pós-aprovação se concentrem sobretudo nas questões em que existe uma incerteza contínua sobre a segurança e a eficácia, e que não foi resolvida durante a avaliação de riscos. Os parâmetros de monitorização, sua frequência e duração podem ser alterados em função dos dados obtidos após a aprovação, e que resolvam a incerteza remanescente.
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O Quadro de Orientação para o Teste de Mosquitos Geneticamente Modificados da OMS requer a monitorização da eficácia e da segurança em cada fase de teste, bem como um período de monitorização pós-implementação com objetivo de verificar a eficácia e a segurança em condições operacionais, uma vez tomada a decisão de utilizar mosquitos modificados por impulsos genéticos como ferramentas de saúde pública (ver também Como serão testados os mosquitos com impulsos genéticos?). O Quadro de Orientação fornece recomendações específicas sobre os tipos de dados que podem ser recolhidos durante cada fase.
Para mais informações:
http://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
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Geralmente, a avaliação de riscos utiliza uma série de fontes de dados e informações, atribuindo-lhes pesos distintos. Os dados gerados utilizando o organismo particular (espécie), a modificação (caraterística modificada) e o ambiente recetor terão o maior peso. Até agora, nenhum organismo modificado por impulsos genéticos foi introduzido no meio-ambiente. Os dados experimentais obtidos a partir de testes contidos em gaiolas pequenas e grandes serão os mais informativos, bem como o conhecimento da biologia e do comportamento na natureza do inseto hospedeiro, dos impulsos genéticos relacionados que ocorrem naturalmente e do ambiente em que os insetos modificados serão utilizados. Várias ferramentas de previsão, incluindo modelos matemáticos, podem fornecer informações sobre determinados aspetos do comportamento dos insetos modificados por impulsos genéticos após a sua liberação ao meio-ambiente, por exemplo, a forma como o tempo, a sazonalidade ou a utilização de outras medidas de controlo podem afetar a sua propagação na população local do organismo-alvo. No entanto, na ausência inicial de dados sobre o desempenho de impulsos genéticos sintéticos no meio-ambiente, a avaliação de riscos deverá contemplar uma série de incertezas. Algumas podem ser resolvidas através de métodos específicos de mitigação de riscos e de monitorização. Embora vários experts em avaliação de riscos tenham publicado pareceres segundo os quais os atuais modelos de avaliação de riscos são adequados para a avaliação de organismos modificados por impulsos genéticos, os mesmos também reconheceram que guias adicionais seriam úteis em alguns aspetos. Estudos para elaboração desses guias estão em curso em diversas organizações, incluindo a Convenção sobre Diversidade Biológica e a Autoridade Europeia para a Segurança Alimentar. Estes guias irão complementar as diretrizes de avaliação de riscos existentes e internacionalmente aceites.
Para mais informação:
http://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1462901119311098
https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.2903/j.efsa.2020.6297
https://bch.cbd.int/protocol/risk_assessment/cp-ra-ahteg-2020-01-04-en-2.pdf
https://www.nature.com/articles/s41467-023-37483-z
https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/vbz.2019.2606?url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori%3Arid%3A crossref.org&rfr_dat=cr_pub++0pubmed
https://malariajournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12936-022-04183-w
https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.2903/j.efsa.2017.4971
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Embora existam razões éticas e técnicas importantes contra a utilização de impulsos genéticos em seres humanos, alguns cientistas têm vindo a especular sobre a utilização de impulsos genéticos para evitar que uma população de animais seja infetada com agentes patogénicos que possam causar doenças e/ou, subsequentemente, ser transmitidos às pessoas. Os animais podem servir de “reservatório” para algumas doenças, o que significa que o agente patogénico responsável pela doença pode viver, crescer e multiplicar-se no animal. Dependendo do tipo de agente patogénico, existe a possibilidade de os seres humanos contraírem a doença diretamente do reservatório animal (por exemplo, através de uma mordedura, ingestão de carne infetada ou interação com excrementos de animais contendo agentes patogénicos no ambiente), ou indiretamente, através da intervenção de um vetor, como um mosquito ou uma pulga, que transporta o agente patogénico do animal para o ser humano. O impulso genético tem sido proposto como uma possível forma de disseminar uma caraterística de resistência através da população-alvo de animais, à semelhança da imunização ou “vacinação” dos animais contra o agente patogénico. Isto poderia proteger o animal e, em última análise, reduzir o risco de exposição humana ao agente patogénico. Exemplos de utilizações propostas incluem tornar os morcegos resistentes aos coronavírus ou os ratos resistentes à doença de Lyme. No entanto, este conceito ainda se encontra numa fase muito preliminar de desenvolvimento.
Para mais informações:
http://www.statnews.com/2021/07/01/could-editing-genomes-of-bats-prevent-future-coronavirus-pa
http://www.media.mit.edu/projects/preventing-tick-borne-disease-by-permanently-immunizing-mice/
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Não. O CRISPR (que, em inglês, significa Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, ou seja, Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas) constitui uma família de sequências de ADN originalmente observadas em bactérias e derivadas do ADN viral após a infeção inicial. Funciona como um sistema de defesa para proteger essas células bacterianas durante as invasões virais subsequentes. A sequência de ADN CRISPR é transcrita dentro da célula bacteriana como ARN, que funciona como um guia sequencial específico para uma proteína associada ao CRISPR (designada como nuclease Cas) que cliva o ácido nucleico viral numa região complementar à sequência CRISPR, desativando o vírus. Existem diversos tipos de CRISPR/Cas com diferentes capacidades de reconhecimento de sequências e de clivagem.
Este sistema CRISPR-Cas foi adaptado para ser utilizado como ferramenta de alteração do genoma através da substituição de sequências-guia de ácido nucleico construídas especificamente para permitir que a proteína Cas corte uma determinada sequência-alvo no ADN de um organismo. Verificou-se que este sistema funciona de forma muito eficiente em vários tipos de células, podendo ser utilizado para adicionar, remover ou alterar/editar a sequência de um gene-alvo no genoma de um organismo. As ferramentas baseadas no CRISP/Cas estão a ser desenvolvidas como terapias para várias doenças genéticas. Estão também a ser utilizadas como um método para desenvolver impulsos genéticos sintéticos.
Para mais informação:
https://genedrivenetwork.org/videos#mxYouTubeR88da54c719d7acb5beb6a53f64c5214b-7
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O impulso genético é um processo que promove ou favorece a hereditariedade de determinados genes de uma geração para a seguinte. Desde o início do século XX, os cientistas têm vindo a descobrir vários tipos de elementos genéticos egoístas que estão naturalmente presentes nos genomas de muitas espécies. Estes elementos genéticos naturais têm a capacidade de aumentar a sua própria transmissão face ao resto dos genes presentes no genoma, independentemente da sua presença ser neutra ou mesmo prejudicial para o organismo individual como um todo, demonstrando assim um impulso e tornando-se impulsos genéticos naturais. Entre os exemplos de impulsos genéticos naturais, encontram-se os genes de endonuclease homing que se encontram em todas as formas de vida microbiana, os elementos transponíveis que estão presentes em muitas plantas e animais, e a distorção de segregação meiótica que também existe em várias plantas e animais.
Os impulsos genéticos sintéticos utilizam técnicas da biotecnologia molecular moderna para obter efeitos semelhantes aos observados nos impulsos genéticos naturais num conjunto mais vasto de organismos. Desta forma, os organismos portadores de impulsos genético sintéticos são considerados geneticamente modificados, embora o mecanismo sintético que transportam seja muito semelhante ao de um impulso genético natural. Os impulsos genéticos sintéticos podem ser utilizados para introduzir novas características numa população de organismos, como mosquitos ou ratos, no espaço de apenas algumas gerações.
Para mais informação: https://www.geneconvenevi.org/types-of-gene-drive/
https://www.science.org.au/support/analysis/reports/synthetic-gene-drives-australia-implications-emerging-technologies/appendix
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Perigo constitui qualquer tipo de fonte potencial de danos ou efeitos adversos para algo ou alguém. O risco é a probabilidade de ocorrerem efeitos nocivos devido a um perigo específico.
A identificação de perigos é uma das primeiras etapas da avaliação de riscos, procurando identificar de forma exaustiva todas as características ou condições que podem levar à ocorrência de um resultado negativo, ou seja, um dano. Numa fase seguinte, a probabilidade desse dano ocorrer em determinadas condições definidas e sua magnitude (gravidade), caso ocorra, são consideradas em conjunto para determinar o risco decorrente desse perigo. Desta forma, durante a avaliação de risco, é possível determinar se um perigo identificado constitui um risco significativo ou inaceitável.
Para mais informação: http://www.youtube.com/watch?v=_GwVTdsnN1E
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Os mosquitos modificados por impulsos genéticos constituem um tipo de mosquitos geneticamente modificados. Em ambos os casos, os mosquitos das espécies-alvo são modificados utilizando biotecnologia moderna de modo a apresentarem uma ou mais características diferentes dos mosquitos de tipo selvagem (não modificados) da mesma espécie. A diminuição da capacidade dos mosquitos modificados de transmitir doenças como a malária ou a dengue é um exemplo de uma nova caraterística desejável. As modificações podem envolver a alteração da sequência de genes existentes, a desativação ou excisão de genes existentes, ou ainda a introdução de novos genes ou outros elementos genéticos no genoma do mosquito.
Quando não está associado a um impulso genético, um gene (incluindo qualquer modificação genética introduzida) é normalmente transmitido a seus descentes através do acasalamento de mosquitos modificados por mosquitos de tipo selvagem, de acordo com o padrão mendeliano de hereditariedade, segundo o qual cada gene tem 50% de probabilidade de ser transmitido pelo progenitor à geração seguinte. Se o gene ou a modificação genética estiver associado a um custo de aptidão (capacidade competitiva reduzida), a caraterística relacionada irá desaparecer da população ao longo do tempo. Se o custo de aptidão for acentuado, o(s) gene(s) introduzido(s) pode(m) desaparecer rapidamente; seria o caso, por exemplo, se a modificação causasse uma redução da fertilidade nos mosquitos que a portassem.
Quando associada a um impulso genético, a modificação genética é herdada de forma preferencial. O novo traço associado ao gene acaba por se tornar dominante na população, uma vez que mais de 50% (por vezes, quase 100%) da descendência proveniente de cruzamentos entre mosquitos modificados por impulsos genéticos e os seus homólogos de tipo selvagem herdam a modificação.
Para mais informação: http://www.geneconvenevi.org/gene-drive-defined/
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Ainda não sabemos a resposta a esta pergunta, uma vez que depende de muitas variáveis, incluindo clareza em relação a questões regulamentares e obtenção das informações necessárias para efetuar a avaliação de riscos para diferentes sistemas de impulsionamento genético e em diferentes locais.
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Durante a fase 1, testes podem ser conduzidos em instalações laboratoriais e gaiolas de confinamento em qualquer local, desde que as espécies de mosquitos sejam mantidas confinadas. Todos os estudos de campo devem necessariamente de ser realizados no meio-ambiente onde a espécie de mosquito-alvo vive naturalmente. Os testes da fase 3, que avaliam a segurança e a eficácia em termos de redução da doença, devem ser realizados em áreas onde a doença em questão é ativamente transmitida.
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Esta é uma questão que será abordada na avaliação de riscos (ver Como gerir os riscos?). A avaliação de riscos deverá considerar que outras doenças podem ser transmitidas pela espécie de mosquito-alvo, e que estão presentes na região onde os mosquitos modificados por impulsos genéticos irão ser introduzidos. Se for necessário, e de modo a fundamentar a avaliação de riscos, experiências em laboratório podem ser conduzidas com o objetivo de medir a capacidade dos mosquitos modificados por impulsos genéticos de transmitir diferentes agentes patogénicos. Este tipo de experiências implica a alimentação artificial com sangue contaminado com o agente patogénico, utilizando um dispositivo de alimentação por membrana, e a análise da capacidade do agente patogénico se desenvolver no mosquito e/ou ser eliminado na saliva do mosquito, como pode acontecer no momento da picada.
Para mais informação:
http://www.who.int/publications/i/item/9789240025233%3B
http://www.beiresources.org/AnophelesProgram/TrainingMethods.aspx
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Sim, dependendo do tipo de impulso genético e da escala da liberação de mosquitos. Impulsos genéticos não causam ou aumentam a resistência a inseticidas. Cuidados estão sendo tomados para que não sejam feitas modificações que possam aumentar a resistência a inseticidas na população local de mosquitos. Por exemplo, a construção do impulso genético pode ser introduzida na espécie-alvo local de modo que suas outras características permaneçam inalteradas. Estão também a ser explorados outros métodos de controlo dos mosquitos modificados por impulsos genéticos, incluindo mecanismos genéticos e abordagens à base de pequenas moléculas.
Para mais informação:
http://www.ajtmh.org/view/journals/tpmd/98/6_Suppl/article-p1.xml
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Até agora, a maior parte da pesquisa tem como foco mosquitos Anopheles gambiae (Anopheles gambiae s.s. e Anophleles coluzzii), que são importantes vetores da malária em África. Os mosquitos Aedes aegypti, importantes vetores de infeções arbovirais, não se revelaram tão recetivos aos sistemas de impulsos genéticos (homing) mediados por CRISPR/Cas como os Anopheles. No entanto, os sistemas de impulso genético utilizando CRISPR mostraram-se eficazes em laboratório recentemente, e genes efetores antivirais para substituição de populações foram identificados. A aplicação da tecnologia de impulso genético aos mosquitos Culex, que transmitem uma série de doenças humanas e animais, encontra-se numa fase ainda mais precoce, mas já foram desenvolvidas ferramentas para facilitar a edição do genoma.
Para mais informação:
https://elifesciences.org/articles/51701
http://www.mdpi.com/2075-4450/11/1/52%3B
http://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.12.08.471839v1%3B
http://www.nature.com/articles/s41467-021-23239-0
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Devido ao seu relativo isolamento ao continente, ilhas frequentemente contêm uma elevada proporção de plantas e animais nativos que contribuem para a biodiversidade mundial. As espécies invasoras introduzidas, como ratos e gatos selvagens, representam uma séria ameaça para ecossistemas insulares frágeis e para a vida selvagem, especialmente aves. Nos últimos 500 anos, calcula-se que as espécies exóticas invasoras tenham contribuído para quase metade das extinções de aves a nível global.
Estão a ser estudados métodos de biocontrolo genético para certas pragas de vertebrados que representam desafios ecológicos e económicos particularmente difíceis para as ilhas. Por exemplo, a remoção de roedores invasores das ilhas provou ser uma intervenção de conservação de grande impacto. No entanto, os métodos que são atualmente mais eficazes, limitam-se, em grande parte, à utilização de rodenticidas, que possuem outras restrições éticas, ecológicas, sociais e financeiras. Como alternativa mais humana e sustentável, foram propostos métodos de biocontrolo genético que possivelmente podem suprimir a população de roedores da ilha através da redução de sua capacidade reprodutiva. A pesquisa sobre o biocontrolo genético de roedores e de outros vertebrados que impactam negativamente em espécies nativas das ilhas está a decorrer, mas ainda se encontra numa fase inicial.
Os agentes patogénicos introduzidos representam também um risco bem conhecido para a biodiversidade das ilhas. A malária aviária é uma doença introduzida que ameaça a avifauna nativa do Havaí. Dado que este agente patogénico é transmitido por mosquitos, poderá ser recetivo a métodos de biocontrolo genético semelhantes aos que estão a ser desenvolvidos para doenças humanas transmitidas por vetores.
Para mais informação:
http://www.cbd.int/island/invasive.shtml
http://www.aphis.usda.gov/aphis/maps/sa_wildlife_services/ws-managing-invasive-species
https://portals.iucn.org/library/efiles/documents/2019-012-En.pdf
https://royalsociety.org.nz/assets/Uploads/Gene-editing-in-pest-control-technical-paper.pdf
http://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fagro.2021.806569/full
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As espécies exóticas invasoras são animais, plantas ou outros organismos não nativos, introduzidos acidentalmente ou intencionalmente em zonas fora da sua área de distribuição natural, estabelecendo-se assim nessas novas zonas e causando danos à biodiversidade nativa e custos socioeconómicos substanciais. Estima-se que o impacto direto das espécies exóticas invasoras custe anualmente milhares de milhões de dólares à economia mundial.
As introduções acidentais podem resultar do comércio e transporte internacionais. Considera-se que o melhor método para controlar os danos causados pelas espécies exóticas invasoras é a prevenção através da deteção precoce e da resposta rápida para erradicar a nova espécie antes que esta se possa estabelecer localmente. Se tal não for possível, as opções de controlo e de gestão incluem o controlo biológico recorrendo a inimigos naturais das espécies invasoras, o controlo químico utilizando pesticidas e substâncias tóxicas, bem como vários tipos de controlo mecânico ou físico para tornar o ambiente menos favorável às novas espécies. Os esforços educativos para aumentar a sensibilização e a utilização de práticas destinadas a impedir a propagação das espécies invasoras também podem ser úteis. No entanto, a União Internacional para a Conservação da Natureza adverte que a taxa de novas introduções está a aumentar e que seus impactos na segurança alimentar, saúde e biodiversidade podem ser agravados ainda mais pelas alterações climáticas.
Para mais informação:
https://www.invasivespeciesinfo.gov/subject/control-mechanisms#:~:text=Chemical%20control%20includes%20the%20use,crops%2C%20changing%20planting%20dates)
https://www.iucn.org/resources/issues-briefs/invasive-alien-species-and-sustainable-development
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Os pesticidas químicos são frequentemente utilizados para o controlo de pragas na agricultura, embora o grau de dependência varie de país para país. Estes incluem inseticidas para as pragas de insetos, herbicidas para as ervas daninhas e fungicidas para os agentes patogénicos das plantas. Existem vários tipos de boas práticas agrícolas, como a rotação de culturas e os programas de gestão integrada de pragas, que oferecem abordagens destinadas a reduzir a dependência dos pesticidas. A produção biológica adota uma série de conceitos semelhantes, mas dispensa por completo a utilização de pesticidas sintéticos. Os métodos clássicos de biocontrolo, que implicam a disseminação de inimigos naturais, têm-se revelado promissores na redução dos danos causados por insetos invasores. A técnica dos insetos estéreis, que consiste na disseminação de pragas de insetos esterilizados por meio de radiação para reduzir o acasalamento produtivo e, assim, diminuir a dimensão da população de pragas, tem sido utilizada contra várias pragas agrícolas. Possivelmente esta técnica é a mais utilizada no caso da mosca Cochliomyia hominivorax e da mosca da fruta do Mediterrâneo. Além disso, o interesse por culturas agrícolas resultantes de processo de bioengenharia tem vindo a aumentar, como as que contêm um gene da bactéria do solo Bacillus thuringiensis que as torna resistentes aos insetos.
Não obstante, a Organização para a Alimentação e a Agricultura das Nações Unidas estima que entre 20 e 40 por cento da produção agrícola mundial é atingida por pragas todos os anos. A exposição extensiva a pesticidas sintéticos e orgânicos tem suscitado preocupações quanto aos seus efeitos adversos no meio-ambiente e na saúde humana, além de fomentar o aumento de resistência aos mesmos, exigindo a maior utilização e desenvolvimento contínuo de novas alternativas. A insegurança alimentar mundial é um desafio permanente, a qual as alterações climáticas tendem apenas a agravar.
Para mais informação:
https://link.springer.com/article/10.1007/s42452-019-1485-1
https://www.epa.gov/safepestcontrol/integrated-pest-management-ipm-principles https://www.fao.org/news/story/en/item/1187738/icode/
https://www.ers.usda.gov/topics/farm-practices-management/crop-livestock-practices/pest-management.aspx#:~:text=U.S.%20farmers%20employ%20a%20range,apply%20organic%20and%20synthetic%20pesticides
https://www.fao.org/state-of-food-security-nutrition
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As ferramentas de biocontrolo genético estão a ser consideradas para vários problemas globais que, apesar dos esforços, se revelaram difíceis de resolver por outros meios disponíveis. Através da modificação ou da redução do número de vetores artrópodes, estas ferramentas poderiam contribuir para a prevenção da transmissão de patologias infeciosas que causam doenças e provocam a morte de milhões de pessoas em todo o mundo. Em relação à agricultura, tecnologias semelhantes poderiam ajudar a reduzir a perda de colheitas causada por pragas de insetos, cujo custo anual global foi recentemente estimado em mais de 70 mil milhões de dólares. No que diz respeito à conservação, foram propostas como método de controlo de espécies invasoras que, de igual modo, causam enormes perdas económicas e ameaçam a biodiversidade.
O biocontrolo genético pode ser utilizado em conjunto com outros métodos, oferecendo uma nova oportunidade para controlar estes desafios globais.
Para mais informação:
https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/vector-borne-diseases
https://www.mdpi.com/2414-6366/8/4/201
https://www.fao.org/news/story/en/item/1187738/icode/
https://www.iucn.org/resources/issues-briefs/invasive-alien-species-and-sustainable-development
https://www.mdpi.com/2414-6366/8/4/201
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Os métodos convencionais de controlo incluem medicamentos para prevenir ou tratar infeção e doença em seres humanos, instrumentos de controlo dos vetores baseados em pesticidas químicos – como a aplicação espacial de inseticidas e a utilização de redes tratadas com inseticida –, bem como a gestão ambiental para reduzir a área onde os vetores se reproduzem e a melhoria das habitações para reduzir a exposição aos vetores.
Todos estes métodos são importantes, mas não foram capazes de resolver inteiramente o problema de saúde pública que as doenças transmitidas por vetores representam. A manutenção dos métodos convencionais de controlo de vetores pode ser extremamente dispendiosa, e a resistência aos inseticidas é um desafio no caso de mosquitos que transmitem a malária ou as doenças arbovirais comuns. É do conhecimento geral que os instrumentos atuais são provavelmente insuficientes para erradicar a malária. Por exemplo, a Organização Mundial de Saúde reconhece que os progressos contra a malária estagnaram nos últimos anos e que a situação permanece precária, especialmente na África Subsariana. Também afirma que a incidência global de dengue aumentou dramaticamente, com cerca de metade da população mundial em risco de contrair essa e outras doenças virais transmitidas pela mesma espécie de mosquito.
Para mais informação:
https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/malaria
https://www.who.int/teams/global-malaria-programme/reports/world-malaria-report-2021
https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/dengue-and-severe-dengue
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Os membros da União Internacional para a Conservação da Natureza (UICN) são compostos por Estados e agências governamentais, bem como outras organizações e instituições com interesse na conservação da natureza. A IUCN publicou recentemente um relatório sobre a potencial utilização da biologia sintética, incluindo impulsos genéticos, para fins de conservação, reconhecendo a necessidade de avaliações e decisões caso a caso de acordo com as diferentes possibilidades de sua aplicação. Ainda estão a decorrer discussões sobre o desenvolvimento de uma política da UICN acerca das implicações da biologia sintética na conservação da natureza.
Para mais informação:
http://www.iucn.org/theme/science-and-economics
https://portals.iucn.org/library/node/48408
http://www.iucncongress2020.org/motion/075
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O critério de precaução baseia-se numa disposição da Declaração do Rio sobre Meio-Ambiente e Desenvolvimento, que afirma que “com a finalidade de proteger o meio ambiente, os Estados deverão aplicar de acordo com as suas capacidades. Quando houver perigo de dano grave ou irreversível, a falta de certeza científica absoluta não deverá ser utilizada como razão para que seja adiada a adoção de medidas eficazes em função de custos para evitar a degradação ambiental.” O Preâmbulo da Convenção sobre a Diversidade Biológica também afirma: “Quando exista ameaça de sensível redução ou perda de diversidade biológica, a falta de plena certeza científica não deve ser usada como razão para postergar medidas para evitar ou minimizar essa ameaça.” O princípio de precaução está frequentemente associado à ideia de que, se houver incerteza quanto aos danos que uma nova tecnologia pode causar ao meio-ambiente, esta não deve ser utilizada. Consequentemente, embora o princípio de precaução, tal como está formulado, se refira a ações afirmativas para evitar danos na biodiversidade, no caso dos organismos geneticamente modificados (OGM), este princípio tem sido aplicado no sentido de prevenir ações que podem causar potenciais danos à biodiversidade sempre que existem incertezas quanto à sua segurança.
Esta perspetiva pressupõe que o status quo seja sempre preferível em relação a uma nova atividade que pode acarretar riscos.
Para mais informação:
https://www.un.org/en/development/desa/population/migration/generalassembly/docs/globalcompact/A_CONF.151_26_Vol.I_Declaration.pdf
https://iepi.mcmaster.ca/research/pillars-of-research/infectious-disease-management/research-synth eses/precautionary-principle/
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A Convenção sobre Diversidade Biológica (CDB) é um acordo internacional sob o Programa das Nações Unidas para o Meio-Ambiente (PNUMA), cujo objetivo é conservar a biodiversidade, promover a utilização sustentável das componentes da biodiversidade e possibilitar a partilha justa e equitativa dos benefícios decorrentes da utilização dos recursos genéticos. No momento (2022), são Partes neste acordo 196 países. A CDB considera organismos que contêm impulsos genéticos sintéticos como Organismos Vivos Modificados (OVM; também designados por Organismos Geneticamente Modificados, ou OGMs). Uma vez que os organismos modificados por impulsos genéticos são OVMs, a CDB considera o Protocolo de Cartagena sobre Biossegurança (PCB) como sendo adequado para o desenvolvimento de políticas relativas ao seu movimento transfronteiriço. Até agora, a CDB recomendou que fosse adotada uma abordagem de precaução no que diz respeito às decisões sobre as atividades de campo, e também recomendou uma reflexão mais profunda sobre os métodos de avaliação de riscos. No âmbito da PCB, estão a decorrer trabalhos para desenvolver guias adicionais e voluntárias que apoiem a avaliação de riscos, caso a caso, de OVMs que contêm impulsos genéticos.
Para mais informação:
https://www.cbd.int/
https://www.cbd.int/doc/c/a763/e248/4fa326e03e3c126b9615e95d/cp-ra-ahteg-2020-01-05-en.pdf
https://www.cbd.int/doc/c/2c62/5569/004e9c7a6b2a00641c3af0eb/cop-14-l-31-en.pdf
https://www.cbd.int/doc/c/c750/0f0a/6cd323ebe26a29d55f4e294b/cp-mop-10-l-08-en.pdf
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Várias agências nacionais e organizações internacionais pronunciaram-se sobre questões de biossegurança e regulamentares relacionadas `a utilização de tecnologias de impulso genético. Estas incluem:
O Painel de Alto Nível da União Africana sobre Tecnologias Emergentes apoiou formalmente pesquisas que pretendem explorar a utilização desta tecnologia para controlar a malária.
Várias sociedades académicas nacionais e agências governamentais publicaram recomendações para a avaliação de riscos de organismos modificados por impulsos genéticos.
Tanto a Convenção sobre Diversidade Biológica como a União Internacional para a Conservação da Natureza, das quais muitos países são membros, estão a analisar as tecnologias de impulso genético e novas aplicações da biologia sintética.
Para mais informação:
https://www.nepad.org/publication/gene-drives-malaria-control-and-elimination-africa
https://www.nepad.org/publication/position-paper-strengthening-au-member-states-regulatory-capac ities-responsible
https://portals.iucn.org/library/node/48408
https://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
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As agências governamentais nacionais e locais e as fundações sem fins lucrativos atualmente são os principais financiadores da pesquisa de impulso genético.
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Talvez, dependendo do tipo de estratégia de impulso genético e do organismo-alvo proposto.
As tecnologias de impulso genético autossustentável estão a ser concebidas como soluções a longo prazo, duradouras e de baixo custo, que requerem poucos recursos adicionais após a liberação dos organismos modificados. Uma ferramenta de controlo de vetores muito especifica, que não precise de ser reaplicada e que tem como objetivo assegurar uma eficácia duradoura, seria certamente comercializado como um bem público.
As ferramentas de controlo de vetores contendo impulso genético autolimitante e as tecnologias de biocontrolo genético que não são repassadas aos descendentes, como no caso da Técnica de Inseto Estéril (SIT), possivelmente podem exigir aplicações regulares ao longo do espaço e tempo de modo a garantir os efeitos pretendidos. Estes tipos de ferramenta de controlo de vetores podem ter características mais atrativas para as empresas.
As ferramentas de controlo de vetores para fins de saúde pública em países em desenvolvimento são geralmente financiadas por fundos públicos e têm margens de lucro muito reduzidas. As ferramentas destinadas à conservação serão, provavelmente, financiadas também por fundos públicos. Já aquelas para utilização agrícola poderão alcançar um mercado mais vasto, embora isso não isso seja uma estimativa.
Existem oportunidades potenciais para pequenas empresas locais, por exemplo, a prestação de serviços associados à entrega e ao controlo de ferramenta de controlo de vetores.
Para mais informação:
https://ourworldindata.org/financing-healthcare
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As tecnologias de impulso genético estão a ser estudadas e desenvolvidas sobretudo em instituições académicas, tal como demonstrado pela pesquisa científica publicada. Alguns destes grupos académicos criaram pequenas empresas de biotecnologia para se dedicarem ao desenvolvimento de ferramenta de controlo de vetores. Neste momento, não existem indícios de que grandes empresas multinacionais estejam envolvidas ou tenham interesse em tecnologias de impulso genético, especialmente as que são autossustentáveis.
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Continuam por resolver muitas questões técnicas, de segurança e políticas, para que seja possível explorar as tecnologias de impulso genético de forma eficaz, responsável e ética, incluindo:
-A possibilidade de os organismos modificados por impulsos genéticos ultrapassarem as fronteiras nacionais.
-Os níveis segurança e eficácia que justifiquem a realização de pesquisas de campo.
-Os mecanismos adequados para a autorização de liberações desses organismos no meio-ambiente.
Para mais informação:
https://www.youtube.com/watch?v=hCLYQnlH9jo https://www.youtube.com/watch?v=CvfOxIulHRI
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Estão a decorrer inquéritos de opinião em países onde as doenças são endémicas. Os primeiros resultados sugerem que as pessoas estão recetivas a possibilidade de utilizar mosquitos geneticamente modificados para fins de saúde pública, contudo têm preocupações que ainda terão de ser resolvidas.
Para mais informações:
https://allianceforscience.cornell.edu/10-things-everyone-should-know-about-gmos-in-africa/
https://www.acbio.org.za/what-does-synthetic-biology-mean-africa-africa-regional-briefing-publicatio n-produced-etc-third
https://malariajournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/1475-2875-9-128
https://malariajournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/1475-2875-13-154
https://malariajournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12936-019-2978-5
https://malariajournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12936-020-03239-z
https://malariajournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12936-021-03682-6
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A Organização Mundial de Saúde recomenda que o mecanismo de deliberação e de autorização a nível comunitário seja determinado pela própria comunidade e de acordo com as suas normas.
Consentimento: Os testes em campo de tecnologias de biocontrolo genético são pautados pelo princípio de consentimento informado, amplamente reconhecido, que visa proteger os interesses das pessoas que serão afetadas pela pesquisa. De acordo com as normas éticas internacionais, o consentimento informado individual deve ser um pré-requisito quando informações pessoais que possam ser identificadas ou amostras biológicas forem recolhidas durante fase de testes. No caso de outras atividades, deve ser obtida alguma forma de autorização a nível comunitário para prosseguir, conforme condições acordadas durante o processo de engajamento. Os planos para os testes serão supervisionados por um comité de ética institucional ou nacional (ou conselho de revisão), cuja função é proteger os direitos e o bem-estar dos participantes na pesquisa.
Codesenvolvimento: O codesenvolvimento e a integração de conhecimentos são cada vez mais considerados como fundamentais para o desenvolvimento de novas ferramentas de controlo de vetores. O codesenvolvimento pretende ser um processo que inclui a contribuição da comunidade do local proposto para testes em campo, permitindo que os membros da comunidade façam perguntas, dialoguem com os pesquisadores e façam sugestões ou exponham preocupações.
Avaliação de riscos: Espera-se também que as avaliações de risco e/ou impacto contemplem as preocupações da comunidade e os riscos socioeconómicos, tais como qualquer potencial impacto negativo nas condições básicas de vida, estrutura social, saúde pública ou meios de subsistência.
Regulamentação: A consulta pública constitui um requisito para a aprovação de atividades que envolvam OGMs na maioria das legislações nacionais.
Para mais informações:
http://www.who.int/news/item/08-10-2020-launch-of-ethics-vector-borne-diseases-who-guidance
http://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
https://genedrivenetwork.org/videos#mxYouTubeRca593b85386c88963051a7d9307938e5-4
https://gatesopenresearch.org/articles/5-19/v2
https://malariajournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12936-022-04183-w
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https://www.who.int/publications/i/item/9789240025233 Um comité das Academias Nacionais de Ciência, Engenharia e Medicina dos EUA – organização independente sem fins lucrativos cuja missão é aconselhar a formulação de políticas – analisou de perto esta questão. Em 2016, um relatório definiu três níveis de stakeholders que devem ser envolvidos no processo de discussão: comunidades que vivem no local do possível teste ou perto dele; stakeholders que vivem noutro local, mas têm interesses profissionais ou pessoais diretos na utilização da tecnologia; e membros do público que não têm qualquer ligação direta, mas cujas opiniões são relevantes para a tomada de decisões de forma democrática. A OMS definiu recentemente uma estratégia para o engajamento ético no que diz respeito aos testes de mosquitos geneticamente modificados para fins de saúde publica, incluindo mosquitos modificados por impulsos genéticos. Esta estratégia reconhece que as obrigações éticas relativas a cada um destes grupos são diferentes e, como tal, os requisitos de engajamento previstos também serão diferentes. As atividades de engajamento apropriadas também diferem conforme as fases dos testes.
Para mais informação:
https://nap.nationalacademies.org/catalog/23405/gene-drives-on-the-horizon-advancing-science-navigating-uncertainty-and
https://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
https://genedrivenetwork.org/videos#mxYouTubeRca593b85386c88963051a7d9307938e5-4
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Uma vez que os mosquitos são móveis e que o impulso genético tem como objetivo propagar-se através do cruzamento de espécies-alvo, questões transfronteiriças tornam-se relevantes e têm
suscitado preocupações quanto a governação internacional. Existem muitos acordos multinacionais que regulam movimentos transfronteiriços de forma geral. Estes acordos estabelecem que os países para onde o organismo modificado pode então se deslocar devem ser informados antes de sua liberação no meio-ambiente, devendo haver um processo de consulta bilateral ou multilateral.
No caso dos mosquitos Anopheles gambiae modificados por impulsos genéticos para prevenir a transmissão da malária, a espécie-alvo restringe-se ao continente africano. A Agência de Desenvolvimento da União Africana (AUDA-NEPAD) está a desenvolver mecanismos para promover a harmonização regional dos requisitos regulamentares para os métodos de controlo de vetores em África, incluindo para mosquitos modificados por impulso genético.
Para mais informações:
http://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/reel.12289
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877343520300890
http://www.nepad.org/microsite/integrated-vector-management-ivm
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A regulamentação governamental dos mosquitos modificados por impulsos genéticos irá provavelmente envolver mais do que uma autoridade reguladora, e mais do que um tipo de licença de importação e pesquisa. Nos países signatários do Protocolo de Cartagena, os organismos geneticamente modificados devem ser analisados segundo um mecanismo de biossegurança estabelecido pela lei nacional de biossegurança. É de esperar que os Ministérios da Saúde e os Ministérios do Meio-Ambiente, e possivelmente outros, estejam envolvidos. Nos EUA, que não são signatários do Protocolo de Cartagena, os mosquitos geneticamente modificados que visam reduzir a população (supressão da população) são regulamentados pela Agência de Proteção Ambiental, enquanto os mosquitos geneticamente modificados que visam reduzir a capacidade vetorial (modificação da população) são regulamentados pela Administração de Alimentos e Medicamentos (Food and Drug Administration- FDA).
Para mais informação:
http://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10102045/
https://bch.cbd.int/protocol/background/
http://www.cbd.int/doc/legal/cartagena-protocol-en.pdf
http://www.fda.gov/media/102158/download
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É provável que o primeiro nível de revisão de planos e protocolos de pesquisa e teste seja efetuado por organismos de supervisão sediados nas próprias instituições de pesquisa envolvidas, ainda que esses comités possam funcionar a nível nacional em alguns países. Os comités de biossegurança institucionais podem delinear políticas e procedimentos de biossegurança institucionais, além de analisar propostas de pesquisa individuais para proteção da saúde e do meio-ambiente. Os comités de ética institucionais, também conhecidos como conselhos de revisão institucional ou conselhos de revisão ética, supervisionam a pesquisa biomédica e comportamental que envolve seres humanos, com o objetivo de proteger os direitos e o bem-estar dos participantes da pesquisa. As comunidades onde os testes são previstos devem ser consultadas e concordar com os planos de pesquisa.
Para mais informação:
http://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
https://extranet.who.int/pqweb/vector-control-products
https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/255644/WHO-HTM-GMP-2017.13-eng.pdf
https://osp.od.nih.gov/wp-content/uploads/NExTRAC-Gene-Drives-Final-Report.pdf
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A maioria dos mecanismos de supervisão existentes estabelecidos para outras tecnologias pode ser relevante para os mosquitos geneticamente modificados. Estes incluem mecanismos para outros organismos geneticamente modificados, para outras ferramentas de controlo de vetores e para outras intervenções de saúde pública. A Organização Mundial de Saúde (OMS) publicou orientações para o teste de mosquitos geneticamente modificados, descrevendo os aspetos a ter em conta para testar a segurança e a eficácia em todas as fases de desenvolvimento e implementação, bem como os organismos e políticas de supervisão institucionais e regulamentares relevantes.
Para mais informação:
https://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
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Os testes em fases devem incluir a análise das características de segurança e de eficácia. Como recomendado pela Organização Mundial de Saúde e pela Convenção sobre Diversidade Biológica, esta análise vai implicar o estudo de possíveis efeitos adversos na saúde humana ou animal, ou no meio-ambiente, incluindo a proteção da biodiversidade. Os riscos de saúde que foram identificados como prioridades incluem: o potencial da modificação provocar o aumento da espécie de mosquitos que transporta o agente patogénico de interesse; as alterações que poderiam resultar na maior capacidade dos mosquitos para transmitir o agente patogénico em questão ou outros agentes patogénicos; as alterações que poderiam limitar a capacidade de controlar os mosquitos com uso de métodos convencionais; aumento da alergenicidade ou toxicidade dos mosquitos para os seres humanos ou outros organismos; ou aumento da virulência dos agentes patogénicos transportados pelo mosquito. Os riscos ambientais identificados como prioritários incluem: o potencial de propagação da modificação a outras espécies que possam causar danos no ecossistema; efeitos nocivos indiretos para outras espécies que dependem dos mosquitos modificados para algum tipo de função essencial; aumento de uma espécie de mosquito concorrente e nociva; ou efeitos nocivos de ordem superior para a comunidade ecológica.
Para mais informação:
https://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
http://www.ajtmh.org/content/journals/10.4269/ajtmh.18-0083
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Um aspeto importante da metodologia de teste por fases é a avaliação da eficácia (a capacidade de produzir o efeito procurado). O teste da eficácia parte da medição das características entomológicas, como por exemplo, se a modificação é estável, se afeta negativamente a sobrevivência ou a competitividade dos mosquitos em termos de acasalamento, e se reduz a capacidade de reprodução ou de transporte do agente patogénico de interesse. Estas características podem ajudar a prever a eficácia da ferramenta de controlo de vetores na prevenção de doenças. No entanto, a capacidade da ferramenta de reduzir a incidência ou a prevalência da infeção ou da doença só pode ser avaliada durante os testes em campo em grande escala. Estes deverão ser conduzidos de forma semelhante a outros tipos de ensaios clínicos, de acordo com as normas éticas acordadas internacionalmente, bem como com os requisitos regulamentares nacionais e locais aplicáveis. Metas de desempenho pré-definidas irão determinar se os resultados de eficácia justificam a continuação dos testes durante cada fase.
Para mais informação:
https://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
http://www.ajtmh.org/content/journals/10.4269/ajtmh.18-0083
https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/259688/WHO-HTM-NTD-VEM-2017.03-eng.pdf
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O Comité Americano de Entomologia Médica elaborou diretrizes para a manipulação segura de artrópodes vetores de agentes de doenças humanas e animais, incluindo mosquitos. Estas diretrizes descrevem as instalações e treinamentos necessários contra a liberação não autorizada artrópodes vetores da zona de confinamento. Estas diretrizes incluem considerações sobre vetores que contêm moléculas de ADN recombinante e sobre aqueles que foram modificados por transgenes capazes de serem impulsionados geneticamente. Estas recomendações baseiam-se numa abordagem centrada no risco, com requisitos de confinamento que variam de acordo com as possíveis consequências de se liberar mosquitos modificados prematuramente.
Para mais informação:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6396570/
https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/vbz.2021.0035
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A metodologia recomendada inclui quatro fases.
Fase 1 envolve estudos iniciais sobre a segurança e a eficácia, conduzidos em laboratório e em gaiolas que contêm um pequeno número de mosquitos. Todos estes estudos são realizados em ambientes fechados, com confinamento adequado, para evitar a fuga dos mosquitos modificados para o meio-ambiente. Se os mosquitos modificados demonstrarem as características biológicas e funcionais pretendidas, os testes podem então avançar.
A Fase 2 consiste na expansão dos testes confinados para condições de confinamento físico ou ecológico, com o objetivo de limitar o escape para o exterior dos mosquitos modificados, estudando-os em gaiolas de grande dimensão ao ar livre ou em contexto de isolamento geográfico/espacial/climático. Isto permitirá verificar se os mosquitos modificados continuam a apresentar as características esperadas, a fim de prever a capacidade de reduzir a transmissão de doenças. Dependendo dos resultados da Fase 2, os testes podem prosseguir para a Fase 3 de estudos adicionais.
A Fase 3 inclui testes de liberação em espaço aberto para avaliar a transmissão de doenças sob várias condições. Durante esta fase, a capacidade de reduzir a incidência ou a prevalência da infeção ou da doença pode ser medida diretamente. Se os testes da Fase 3 comprovarem que a eficácia e a segurança são satisfatórias, os reguladores e decisores políticos poderão ponderar o uso abrangente da ferramenta para fins de saúde pública.
A fase 4 implica a monitorização contínua da eficácia e da segurança da ferramenta de controlo de vetores em condições operacionais.
As fases 1 a 3 podem ter de ser repetidas para aprimorar a tecnologia e aperfeiçoar os procedimentos até serem alcançados os requisitos necessários para avançar à fase seguinte. Se a modificação genética for um impulso genético autossustentável que persista no meio-ambiente, a metodologia de teste por fases será, realisticamente, um processo contínuo e em expansão de liberações dos mosquitos.
A decisão de passar de uma fase de teste para a seguinte requer uma autorização regulatória adequada e o consentimento das comunidades onde os testes são efetuados.
Para mais informação:
https://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
http://www.ajtmh.org/content/journals/10.4269/ajtmh.18-0083
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Por norma, antes de uma nova ferramenta de controlo de vetores ser introduzida no mercado, a mesma é testada através de uma série de ensaios clínicos exaustivos ou de testes em campo. Esta metodologia de teste por fases permite que os responsáveis pelo desenvolvimento e que as entidades reguladoras entendam se a nova ferramenta funciona e é segura. A pesquisa de novas ferramentas começa com testes exaustivos em laboratório. Os responsáveis pelo desenvolvimento apresentam os resultados laboratoriais às autoridades reguladoras, que determinam se e como a ferramenta pode passar para os ensaios clínicos ou testes em campo. Após a aprovação regulamentar, os testes são iniciados numa escala muito reduzida, em condições que permitem minimizar os riscos para as pessoas ou para o meio-ambiente. Se os resultados desses testes em pequena escala se revelarem promissores, as entidades reguladoras podem aprovar a passagem para testes de segurança e eficácia em maior escala. Em função desses resultados, os reguladores decidem se e em que condições a ferramenta de controlo de vetores pode ser disponibilizada ao público. Se, em qualquer fase deste percurso, a ferramenta não for capaz de demonstrar as características de segurança e eficácia esperadas, então não se deve avançar e os responsáveis pelo desenvolvimento devem decidir se e como a mesma pode ser melhorada para então reiniciar os testes.
Para mais informação:
http://www.fda.gov/patients/drug-development-process/step-3-clinical-research
https://www.cancerresearchuk.org/about-cancer/find-a-clinical-trial/what-clinical-trials-are/phases-of-clinical-trials
https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/259688/WHO-HTM-NTD-VEM-2017.03-eng.pdf
https://nap.nationalacademies.org/catalog/23405/gene-drives-on-the-horizon-advancing-science-navigating-uncertainty-and
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Para além de uma avaliação técnica de riscos específicos ao projeto, a autoridade reguladora pode também exigir uma avaliação de impacto. A necessidade e a extensão deste requisito podem ser definidas legalmente e influenciadas pela perceção dos potenciais efeitos adversos. Algumas jurisdições limitam a avaliação de impacto à análise dos efeitos no ambiente biofísico, enquanto outras incluem os impactos sociais, económicos e culturais do projeto. Esta avaliação de impacto deve centrar-se nos potenciais efeitos adversos, neutros ou benéficos que podem resultar do projeto, considerando outras alternativas para solucionar a questão identificada. A avaliação do impacto pode ter um âmbito alargado, abrangendo áreas de meio-ambiente, socioeconómica e saúde.
Para mais informação:
http://www.cbd.int/impact/
https://malariajournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12936-022-04183-w
https://genedrivenetwork.org/videos#mxYouTubeR88da54c719d7acb5beb6a53f64c5214b-3
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Todos os paradigmas de avaliação de riscos obedecem aos princípios-padrão de formulação de problemas, identificação de perigos, caraterização de perigos, avaliação da exposição e das suas consequências, e caraterização de riscos. No entanto, existem diferentes metodologias de avaliação de riscos. A avaliação qualitativa de riscos emprega termos descritivos para categorizar os resultados da avaliação, tais como elevado, médio ou baixo. A avaliação semi-quantitativa de riscos avalia os riscos atribuindo-lhes uma pontuação que é mais representativa da probabilidade. A avaliação quantitativa de riscos recorre a números e gráficos para transmitir uma estimativa de risco numérica mais específica. Todos estes métodos são úteis para elaborar avaliações de risco precisas, apresentando pontos fortes e fracos. É fundamental compreender as circunstâncias que tornam uma determinada metodologia mais adequada.
Para mais informação:
http://www.fao.org/3/i1134e/i1134e00.htm
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Os modelos matemáticos e computacionais podem ajudar a planear a recolha de dados para fundamentar a avaliação de riscos e ajudar a avaliação e a gestão de riscos, prevendo a propagação e a eficácia dos organismos modificados por impulsos genéticos em grande escala espacial de acordo com uma série de hipóteses. Os modelos também podem contribuir para na avaliação de algumas questões de biossegurança e custos de organismos modificados por impulsos genéticos.
Para mais informação:
https://bmcbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12915-020-00834-z
http://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fitd.2022.828876/full
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Não. Os organismos geneticamente modificados possuem características que devem ser contempladas na avaliação de riscos, tais como a capacidade da modificação se disseminar nas populações selvagens das espécies-alvo e sua possível irreversibilidade. No entanto, vários experts acreditam que estas características não são inteiramente novas, e que podem ser consideradas no âmbito da avaliação de riscos e quadros regulatórios existentes, tais como os que são utilizados para outros agentes de biocontrolo e organismos geneticamente modificados.
Para mais informação:
http://www.isaaa.org/webinars/2022/genedrivewebinar2/default.asp
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1462901119311098?via%3Dihub
http://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal/pub/6297
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A comunicação de riscos implica uma partilha interativa de informações e de opiniões durante o processo de análise de riscos. Uma das características de uma análise de riscos sólida consiste em proporcionar oportunidades de diálogo com os stakeholders de uma forma contínua, clara e compreensível para facilitar a participação ativa na avaliação e no planeamento da gestão de riscos e informar a tomada de decisões.
Comunicar com as comunidades potencialmente afetadas, antes e durante o processo de avaliação de riscos, permite que os responsáveis pelo desenvolvimento da tecnologia definam o escopo da avaliação de riscos, identifiquem as preocupações que devem ser consideradas e decidam se devem avançar. Os responsáveis deverão responder às perguntas da comunidade, ajustar os seus planos conforme necessário e obter a autorização da comunidade para a realização do estudo. O mecanismo de deliberação e acordo deve ser estabelecido pela comunidade em si e de acordo com suas normas.
Na maioria dos processos regulatórios nacionais, o contributo dos cidadãos/comunidades é considerado durante as fases específicas de consulta pública do processo de tomada de decisão. Se os seus contributos levantarem questões científicas que não tenham sido devidamente abordadas na avaliação de riscos ambientais, esses contributos podem levar a reconsideração da avaliação de riscos. Em alguns países, a utilização de organismos geneticamente modificados está igualmente sujeita à realização de uma Avaliação Ambiental Estratégica (AAE) e de uma Avaliação do Impacto Ambiental e Social (AIAS). A AAE facilita a análise dos impactos de uma classe geral de intervenções, e destina-se a ajudar na tomada de decisões políticas. A AIAS é adequada à execução de projetos específicos e examina os seus potenciais impactos positivos e negativos no âmbito ambiental, socioeconómico e da saúde. Tanto a AAE como a AIAS pressupõem uma participação significativa dos stakeholders.
Para mais informação:
https://www.who.int/publications/i/item/978924002523
https://malariajournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12936-022-04183-w
https://library.oapen.org/bitstream/handle/20.500.12657/30733/1/Science%20and%20the%20politics%20%20of%20openness.pdf#page=191
https://genedrivenetwork.org/videos#mxYouTubeR88da54c719d7acb5beb6a53f64c5214b-4
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As avaliações de riscos devem ser conduzidas caso a caso de acordo com cada ferramenta de controlo de vetores contendo impulso genético, considerando as condições específicas em que este será testado ou utilizado. Cada ferramenta de controlo de vetores terá uma combinação única de características, incluindo a espécie-alvo, método de modificação, a modificação em si e objetivo ou utilização planeados. Além disso, cada ferramenta pode ter um conjunto único de perigos e riscos relevantes. Devido à diversidade das potenciais aplicações da tecnologia de impulso genético, tanto a Convenção sobre Diversidade Biológica como a Organização Mundial de Saúde recomendam que avaliações de riscos sejam realizadas caso a caso.
Para mais informação:
https://genedrivenetwork.org/videos#mxYouTubeR88da54c719d7acb5beb6a53f64c5214b-1
https://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
https://bch.cbd.int/protocol/risk_assessment/cp-ra-ahteg-2020-01-04-en-2.pdf
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9531641/
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A avaliação de riscos ocorre em vários momentos distintos ao longo do desenvolvimento dos mosquitões modificados por impulso genético e é efetuada por:
Responsáveis pelo desenvolvimento de ferramentas de controlo de vetores: A Organização Mundial de Saúde recomendou a realização de uma avaliação de risco, liderada pelos responsáveis pelo desenvolvimento de tecnologias de impulso genético, antes de cada nova fase de testes ou de cada aumento das liberações experimentais, com o objetivo de recolher dados para mais segurança e eficácia. Os responsáveis pelo desenvolvimento podem realizar a avaliação de riscos ou contar com uma avaliação de riscos externa com experts independentes e sem interesses quanto ao sucesso da ferramenta. Os resultados destas avaliações de riscos irão ajudar os responsáveis pelo desenvolvimento a perceber quais os dados que precisam de recolher e quais os planos de gestão que precisam pôr em prática de modo a reduzir quaisquer riscos para um nível aceitável. Esta informação também pode ser útil na preparação de solicitações às autoridades reguladoras.
Reguladores: As autoridades reguladoras nacionais efetuarão uma avaliação de riscos como parte da sua análise de documentos submetidos pelos responsáveis pelo desenvolvimento. Para os reguladores, os tipos de riscos a serem considerados encontram-se circunscritos pelos mandatos e autoridades legais concedidas às agências encarregadas da avaliação de riscos. O âmbito de jurisdição destas agências é definido pelas leis nacionais e pelos seus regulamentos e políticas. Por conseguinte, o âmbito da análise de risco para os reguladores não é não é ilimitado e também está sujeito a prazos de conclusão legalmente estabelecidos.
Para mais informação:
http://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
https://www.ajtmh.org/view/journals/tpmd/98/6_Suppl/article-p1.xml
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A avaliação de riscos é uma parte fundamental do processo de análise de riscos. O conceito de risco contempla tanto a probabilidade como a magnitude do dano decorrente de um perigo identificado (um acontecimento indesejado que pode ter um impacto negativo, ou causar danos). A avaliação de riscos é um processo estruturado e objetivo, que procura identificar os perigos relevantes (identificação e caracterização dos perigos), a probabilidade de ocorrência (avaliação da exposição) e a dimensão das suas consequências (avaliação das consequências). Todos estes fatores facilitarão o entendimento do nível de preocupação adequado a cada perigo.
Para mais informação:
https://bch.cbd.int/protocol/text/
https://www.oie.int/fileadmin/Home/eng/Health_standards/aahc/2010/chapitre_import_risk_analysis.pdf
http://www.fao.org/3/ba0092e/ba0092e00.pdf
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A análise de riscos constitui um processo estruturado de identificação, avaliação e gestão de potenciais problemas de forma a alcançar o nível de segurança adequado. Em suma, consiste na identificação dos perigos, avaliação de riscos, gestão de riscos e comunicação de riscos. O processo de análise de riscos inclui:
Identificar os danos que podem resultar da atividade específica que está a ser considerada
Analisar de que forma essa atividade pode causar danos à saúde humana ou animal, ao meio-ambiente ou ao bem-estar socioeconómico
Avaliar a probabilidade de ocorrência de danos e as suas possíveis consequências de acordo com cenários relevantes para as ações planeadas, o que irá caracterizar os riscos associados à atividade em questão
Elaborar planos para evitar ou reduzir quaisquer riscos identificados via gestão de riscos
Comunicar aos decisores e stakeholders envolvidos ao longo de todo o processo para que possam identificar preocupações, contribuir com ideias e tomar decisões sobre a aceitabilidade de quaisquer riscos identificados. O processo culmina com tomada de decisão por parte das autoridades nacionais e dos stakeholders quanto à aceitabilidade de quaisquer riscos remanescentes comparados aos benefícios em potencial.
Para mais informação:
http://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
https://www.oie.int/fileadmin/Home/eng/Health_standards/aahc/2010/chapitre_import_risk_analysis.pdf
http://www.fao.org/3/ba0092e/ba0092e00.pdf
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O que seria necessário para que o sistema de impulso genético seja funcional numa segunda espécie?
Para que um impulso genético sintético seja funcional é necessário que um número pequeno de genes contido no impulso genético seja expresso nas células certas e no momento certo em um organismo-alvo. Os interruptores genéticos que irão ativar ou desativar no momento certo não funcionarão em todas as espécies, muito menos em espécies com fraco grau de parentesco com a espécie original. Desta forma, o impulso genético terá não só de ser introduzido nas células certas (células germinais), como também todos os componentes do impulso genético terão de funcionar corretamente nesse segundo organismo.
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Sim, os genes podem circular entre espécies em determinadas circunstâncias, mas isso não significa que se tornem funcionais na nova espécie.
O ADN circula entre espécies por duas vias: 1) hibridação interespecífica (introgressão) e 2) transferência horizontal (ou lateral) de genes. Se duas espécies tiverem um grau de parentesco relativamente próximo, permitindo uma hibridação bem-sucedida (acasalamento e produção de descendentes viáveis e férteis), e se elas coexistem no mesmo ambiente, é possível que um sistema de impulso genético concebido e introduzido numa espécie seja transferido para outra espécie. Isto pode acontecer, por exemplo, em espécies irmãs do grupo Anopheles gambiae, onde a maioria das espécies são vetores de malária.
A transferência horizontal (lateral) de genes consiste na movimentação de ADN entre espécies sem que haja acasalamento ou hibridação. A transferência horizontal de genes é comum entre as bactérias, mas rara entre as plantas e os animais, onde ocorre numa escala de tempo evolutiva através de mecanismos que permanecem obscuros. Mais raras ainda são os casos em que existe O ADN transferido é expresso e mantém a sua função original.
A possibilidade de que um impulso genético sintético seja introduzido e funcional em espécies não relacionadas parece altamente improvável baseados nos conhecimentos científicos atuais. O funcionamento das tecnologias de impulso genético depende do funcionamento de todos os elementos de seu sistema em células e momentos muito específicos. Esta especificidade exige elementos moleculares particulares que não funcionarão corretamente noutras espécies. No entanto, esta questão deve ser considerada caso a caso numa avaliação de riscos.
Para mais informação:
https://www.cell.com/trends/biotechnology/fulltext/S0167-7799(22)00167-6?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0167779922001676%3Fshowall%3Dtrue
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Sim. A questão da substituição competitiva, ou substituição de nicho, é uma possibilidade que a Organização Mundial de Saúde e outros consideraram relevante para a avaliação de riscos. No entanto, existem dois aspetos importantes quando avaliamos a possibilidade dessa substituição causar danos. Primeiro, é preciso saber se isso pode mesmo acontecer. Segundo, é preciso entender se isso resultaria no aumento da transmissão de doenças. Por exemplo, existem indícios de uma substituição competitiva do Aedes aegypti pelo Aedes albopictus em locais onde a distribuição dessas espécies se sobrepõe. Contudo, acredita-se que o Aedes albopictus seja menos competente na transmissão de arbovírus (como a dengue) do que o Aedes aegypti. Sendo assim, é improvável que resulte num risco substancialmente maior de doença de forma geral. Um estudo aprofundado sobre os efeitos dos programas de controlo de vetores baseados em inseticidas, que tinham como alvo as espécies Anopheles em África, sugere que a redução do número de mosquitos Anopheles gambiae foi, por vezes, seguida de um aumento de outras espécies relacionadas no local. No entanto, estas outras espécies são menos eficientes na transmissão de malária.
Para mais informação:
http://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
https://parasitesandvectors.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13071-021-04975-0
https://malariajournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12936-021-03674-6
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Não. O açúcar é uma fonte de energia para os mosquitos e provém de uma série de fontes distintas, incluindo as flores. Ao pousarem nas flores, os mosquitos podem, por vezes, recolher e transmitir pólen. No entanto, nas regiões tropicais ou subtropicais do mundo, estas flores também são visitadas por inúmeras outras espécies de insetos, incluindo aquelas que tem uma maior capacidade de polinização se comparada aos mosquitos. Não existem dados experimentais ou circunstanciais que comprovem que os mosquitos Anopheles ou Aedes sejam polinizadores importantes em África, tornando extremamente improvável que a eliminação destes mosquitos tenha um efeito negativo na vegetação local.
Para mais informação:
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Existem mais de 3000 espécies de mosquitos que habitam em regiões que vão desde o Ártico até às regiões mais meridionais do mundo, para além da Antártida. Destas, cerca de 800 espécies podem ser encontradas em África. Portanto, não há uma resposta única a essa questão. A gestão de vetores sempre foi um dos pilares dos esforços de combate à malária e outras doenças transmitidas por mosquitos. No caso das tecnologias de impulso genético aplicadas ao mosquito transmissor da malária humana, o Anopheles gambiae, existem várias considerações importantes. Estes mosquitos existem apenas no continente africano. O complexo Anopheles gambiae é constituído por oito espécies irmãs, entre as quais o Anopheles gambiae s.s.. Contudo, estas representam apenas uma pequena percentagem de toda a população africana de mosquitos. Pesquisas ecológica sobre o comportamento dos mosquitos, bem como a experiência adquirida através das tentativas de reduzir e eliminar as espécies do meio-ambiente, permitem afirmar que o Anopheles gambiae não é uma espécie-chave. Uma espécie-chave é definida pelos ecologistas como uma espécie da qual um ecossistema depende de forma significativa, e cuja remoção pode levar a uma mudança drástica nesse ecossistema.
Para mais informação:
https://www.britannica.com/animal/mosquito-insect
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6378608/
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Sim, em teoria. Os sistemas de impulso genético autolimitantes foram especificamente concebidos para desaparecer da população após um determinado período na ausência de liberações sucessivas dos mesmos. Os mosquitos modificados por impulsos genéticos autossustentáveis (mosquitos que contêm uma modificação hereditária como o objetivo de estabelecer-se de forma estável em uma determinada população) poderiam, teoricamente, ser controlados ou eliminados por uma das estratégias existentes após a sua liberação no ambiente. Entre as possíveis formas de eliminar os mosquitos modificados por impulsos genéticos do meio-ambiente encontram-se:
Utilizar inseticidas químicos
Liberar uma grande quantidade de mosquitos portadores de sequências de ADN naturais ou sintéticas resistentes ao impulso genético
Desativar ou remover o impulso genético inicial através da liberação de uma segunda tecnologia de impulso genético especificamente concebida para desativar a primeira tecnologia
Utilizar pequenas moléculas que inibem, de forma específica, a enzima de edição de genes Cas (se fizer parte do sistema de impulso genético), desativando assim o impulso genético
Algumas destas estratégias foram testadas em laboratório ou em insectários, mas não foram testadas no meio-ambiente, uma vez que ainda não foram realizados nenhum teste em campo com mosquitos modificados por impulsos genéticos.
Para mais informação:
http://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
http://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-ento-020117-043154
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Os mosquitos modificados por impulsos genéticos não pretendem causar a extinção das espécies em locais onde são utilizados. A extinção das espécies de mosquitos não é necessária para que as tecnologias de impulso genético sejam efetivas para fins de saúde pública.
Embora um tipo de tecnologia de mosquitos geneticamente modificados se destine a suprimir as populações das espécies de mosquitos-alvo ao reduzir sua taxa reprodutiva, o objetivo é reduzir ou eliminar a transmissão de doenças, não o mosquito. Isto pode ser alcançado ao diminuir o número de espécies de mosquitos-alvo para um nível demasiado baixo a fim de manter o ciclo de vida do agente patogénico, mas não para um nível que possa levar à extinção da espécie.
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Isso é extremamente improvável porque implicaria a ocorrência de uma série de acontecimentos altamente improváveis:
Transferência de ADN: as análises dos genomas dos primatas (incluindo os humanos) não revelaram a presença de quaisquer genes de insetos, indicando que nunca foi detetada uma transferência de genes dos mosquitos para os humanos (transferência horizontal de genes).
Localização do ADN: mesmo que o ADN do mosquito fosse transferido durante a picada, seria muito pouco provável que esse ADN se introduzisse numa célula humana, e ainda menos provável que fosse transferido para um espermatozoide ou óvulo humano de forma a manter a sua função.
Funcionalidade do ADN: a maior parte dos sistemas de impulso genético são criados para estarem ativos apenas no sistema reprodutor do mosquito, o que significa que os componentes moleculares que compõem o impulso genético dificilmente funcionariam numa célula humana.
Uma vez que cada evento possui, a nível individual, uma probabilidade de ocorrência extremamente baixa, acredita-se que a probabilidade de um impulso genético funcional ser transferido de um mosquito modificado para um ser humano seja extremamente baixa. No entanto, esta questão deve ser abordada caso a caso durante a avaliação de riscos.
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Sim. Foram realizados vários estudos com o objetivo de identificar os potenciais danos mais preocupantes no caso de utilização de uma tecnologia de impulso genético autossustentável para controlo da malária em África. As principais preocupações são os potenciais danos para a saúde humana e animal, a biodiversidade e a qualidade da água.
As teorias sobre as possíveis causas destes danos levantam questões sobre a estabilidade da caraterística ao longo das gerações seguintes e a previsibilidade desses efeitos, incluindo o potencial impacto sobre outros organismos que não a população-alvo de mosquitos. Outras questões técnicas incluem o possível desenvolvimento de resistência ao longo do tempo por parte do mosquito ou agente patogénico, e a perda de imunidade das pessoas a doenças nas regiões afetadas ao longo do tempo – embora estas preocupações também sejam pertinentes para outras ferramentas de controlo da malária (medicamentos e inseticidas). A OMS recomendou que a análise de risco deve ser efetuada caso a caso, para cada versão específica de mosquitos modificados por impulsos genéticos e suas condições particulares de uso, a fim de permitir que os stakeholders compreendam e decidam se devem avançar com os testes ou a implementação.
Para mais informação (Ver também as Perguntas Frequentes sobre Como gerir os riscos):
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5361523/
https://malariajournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12936-019-2978-5
https://genedrives.ch/wp-content/uploads/2019/10/Gene-Drives-Book-WEB.pdf
http://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
https://malariajournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12936-021-03674-6
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Não, existem precedentes estabelecidos para o movimento transfronteiriço autónomo. O controlo biológico clássico – por exemplo, quando insetos não nativos são liberados no meio-ambiente com o objetivo de reduzir ou eliminar um inseto relevante do ponto de vista económico ou da saúde pública – tem vindo a ser praticado há mais de um século. É possível que os agentes de controlo biológico se estabeleçam de forma permanente, independentemente de fronteiras políticas. A Convenção Internacional de Proteção das Plantas elaborou diretrizes para a exportação, transporte, importação e liberação de agentes de controlo biológico, descrevendo as responsabilidades dos governos e dos importadores. Alguns programas de vacinação de animais selvagens buscam efetuar modificações genéticas não hereditárias em espécies de vida livre, como o guaxinim e a raposa, para reduzir o risco de transmissão da raiva às pessoas. Ademais, a possibilidade de dispersão autónoma, por exemplo de pólen ou esporos, também tem sido uma questão a considerar para plantações geneticamente modificadas.
Para mais informação:
https://www.ippc.int/en/publications/guidelines-export-shipment-import-and-release-biological-control-agents-and-other/
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A maior parte das preocupações expressas estão nestas principais categorias:
Movimento transfronteiriço: Foram levantadas questões sobre a adequação dos mecanismos atuais de governação para gerir os impactos do movimento de organismos modificados por impulsos genéticos para além das fronteiras nacionais.
Autorização: Existem questões sobre quem deve dar o seu consentimento prévio, bem como sobre os mecanismos adequados para obter esse consentimento, no caso de liberação de organismos modificados por impulsos genéticos que podem propagar-se para além do local inicial de liberação.
Efeitos ambientais: Alguns stakeholders estão preocupados com a imprevisibilidade dos efeitos dos organismos modificados por impulsos genéticos, e com o facto dos métodos de avaliação de riscos não conseguirem estimar os potenciais efeitos a longo prazo no meio-ambiente.
Extinções: Existem preocupações de que as tecnologias de supressão possam levar a erradicação das espécies-alvo.
Para mais informação:
http://www.twn.my/title2/books/Gene-drives.htm
https://genedrives.ch/wp-content/uploads/2019/10/Gene-Drives-Book-WEB.pdf
http://www.etcgroup.org/sites/www.etcgroup.org/files/files/etc_hbf_forcing_the_farm_web.pdf
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Não. O impulso genético ocorre frequentemente na natureza, independentemente de qualquer intervenção humana. As tecnologias de impulso genético que estão a ser pesquisadas neste momento derivam diretamente de ideias e tecnologias que surgiram nos meados do século XX e que continuam a ser pesquisadas desde então. Por exemplo, em 1947, Vanderplank testou a utilização de um sistema de impulso genético de ocorrência natural para controlar uma espécie de mosca tsé-tsé com vista à prevenção da tripanossomíase africana (doença do sono). Nossa capacidade de imitar sistemas de controlo naturais utilizando técnicas de biologia molecular é mais recente.
Para mais informação:
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Esta questão deve ser analisada caso a caso, conforme a proposta de utilização da tecnologia de impulso genético. A aplicação segura desta tecnologia constitui uma preocupação importante e partilhada por todos os stakeholders. Devido à diversidade de aplicações possíveis, organizações especializadas, como a Convenção sobre Diversidade Biológica e a Organização Mundial de Saúde, reconhecem que a segurança da tecnologia de impulso genético deve ser avaliada caso a caso e por meio de um processo de análise de riscos, considerando as características da tecnologia e do ambiente em que esta será utilizada. Este processo permite que os governos e os cidadãos determinem se existem riscos associados à ferramenta de controlo de vetores que contenham tecnologia de impulso genético e, se isso se confirmar, o quanto aceitáveis são esses riscos.
Para mais informação:
https://bch.cbd.int/protocol/risk_assessment/cp-ra-ahteg-2020-01-04-en-2.pdf
http://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
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O World Mosquito Program desenvolveu uma linhagem única de mosquito Aedes aegypti que está infetada com a bactéria intracelular Wolbachia, sendo esta infeção transmitida dos progenitores para os descendentes. Os mosquitos que contêm Wolbachia têm uma capacidade substancialmente inferior de transmitir a dengue e outros vírus transmitidos por mosquitos. A ferramenta de controlo de vetores do World Mosquito Program demonstrou uma redução significativa da transmissão da dengue durante um ensaio clínico abrangente realizado na Indonésia.
Atualmente, existem pesquisas para compreender se os micróbios que ocorrem naturalmente nos mosquitos Anopheles, como a Wolbachia, podem deixá-los resistentes aos parasitas da malária, prevenindo assim a transmissão da doença. No entanto, é importante notar que as tecnologias baseadas na Wolbachia exigiriam um maior número e liberações de mosquitos infetados com Wolbachia do que as tecnologias de impulso genético autossustentáveis e autolimitantes. Isto pode apresentar limitações operacionais e logísticas para a utilização de tecnologias baseadas na Wolbachia ou noutros simbiontes para combater a malária diante das condições existentes em África.
Para mais informação:
http://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
http://www.worldmosquitoprogram.org/
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A Oxitec foi a primeira empresa a desenvolver uma variação da Técnica do Inseto Estéril, utilizando mosquitos Aedes aegypti geneticamente modificados que continham genes letais para a geração seguinte. Quando os mosquitos machos foram liberados em grandes quantidades, as fêmeas locais que acasalaram com eles não conseguiram produzir descendentes viáveis, reduzindo o número total de mosquitos Aedes aegypti. Esta ferramenta de primeira geração não tinha como objetivo a permanência da modificação no meio-ambiente depois de sua liberação inicial. A Oxitec desenvolveu agora uma tecnologia de segunda geração através da qual o gene introduzido atua unicamente contra a descendência feminina. Quando estes mosquitos modificados são liberados, apenas os descendentes masculinos sobrevivem para se reproduzirem, sendo que estes machos podem transmitir a modificação para metade dos seus descendentes.
Por vezes, parece haver confusão se este método de biocontrolo genético utiliza o impulso genético, mas a verdade é que não utiliza. Esta tecnologia de segunda geração depende da hereditariedade mendeliana, segundo a qual os genes de um dos progenitores são geralmente transmitidos a cerca de metade dos descendentes de cada geração subsequente. Desta forma, a modificação poderá persistir na população local de mosquitos durante algum tempo, mas o número de mosquitos modificados continuará a diminuir. Em contraste, o objetivo do impulso genético consiste em aumentar o número de mosquitos modificados no seio da população-alvo ao longo do tempo, de modo a assegurar uma melhor sustentabilidade e eficácia em termos de custos.
Para mais informações:
https://www.oxitec.com/en/our-technology
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A malária está presente numa enorme área do continente africano, desde o norte da África do Sul até ao extremo sul do deserto do Saara. A eliminação da malária em África tem envolvido e continuará a envolver a utilização de diversas ferramentas. As tecnologias de impulso genético têm o potencial de fornecer um conjunto novo e altamente eficaz de ferramentas complementares e que podem contribuir para a eliminação da doença.
A Técnica do Inseto Estéril e os programas de biocontrolo genético relacionados requerem a criação e liberação contínua de grandes quantidades de insetos para assegurar o controlo de pragas. Embora seja perfeitamente possível que estes programas contribuam para a eliminação da malária nas zonas urbanas, eles são muito menos adequados para lidar com o controlo da malária nas pequenas cidades e aldeias rurais, que são abundantes, remotas e muito dispersadas pelo continente. O potencial para que os efeitos das tecnologias de impulso genético persistam durante períodos mais longos e, em alguns casos, se propaguem dentro e entre espécies específicas de mosquitos transmissores da malária, tornam estas tecnologias ferramentas atrativas para eliminar a transmissão da doença na extensa região afetada.
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São utilizadas técnicas de biologia molecular para criar a construção genética que será introduzida no mosquito. A construção é assim micro-injectada num ovo de mosquito, de modo a ser incorporada no ADN do mosquito.
Para mais informação:
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Os mosquitos e alguns outros organismos são, potencialmente, excelentes alvos para as tecnologias de impulso genético, uma vez que possuem um tempo de geração curto e muitos descendentes, permitindo que os traços associados ao impulso genético se propaguem rapidamente e produzam o efeito desejado para fins de saúde pública num período de tempo observável. O tempo de geração dos mosquitos é de algumas semanas apenas.
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Existem pelo menos três razões pelas quais os sistemas de impulso genético devem ser considerados em vez de outras técnicas de biocontrolo genético:
Os que têm potencial para persistir e propagar-se dentro e entre populações cruzadas do organismo-alvo serão mais adequados para necessidades de controlo que abrangem grandes áreas (a nível nacional ou regional).
Os métodos de biocontrolo genético, como a Técnica do Inseto Estéril e técnicas relacionadas, requerem a criação, transporte e liberação contínuos de grandes quantidades de insetos para manter o controlo do organismo-alvo. A manutenção destes programas ao longo do tempo pode constituir um desafio e exigir muitos recursos. A capacidade de persistência e de propagação das tecnologias de impulso genético pode facilitar a sua aplicação e manutenção, contribuindo para o seu impacto sustentável.
As tecnologias de impulso genético podem ser desenvolvidas para reduzir ou eliminar o organismo-alvo do ambiente local, ou para deixar a espécie-alvo no ambiente, mas alterando-a geneticamente de modo a deixar de representar uma ameaça. Esta flexibilidade é uma caraterística importante das tecnologias de impulso genético.
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Existem diversos registos de espécies diferentes de mosquitos que transmitem a malária no mundo, mas nem todos são tão eficazes enquanto vetores, o que faz com que o controlo de algumas seja muito mais impactante do que de outras. Por exemplo, uma das razões pelas quais o Anopheles gambiae s.s. é um vetor tão perigoso da malária humana em África deve-se à sua preferência quase exclusiva por picar seres humanos, enquanto outros vetores tendem a picar também outros animais a fim de obter o sangue necessário para a sua reprodução. Outros membros da família Anopheles gambiae (espécies irmãs) também transmitem a malária, e deve ser relativamente simples aplicar-lhes os mesmos métodos de impulso genético. Espera-se que o controlo desta poderosa família de vetores em África tenha um impacto significativo na transmissão da doença. Uma tecnologia semelhante poderia ser aplicada a outros vetores da malária.
A dengue e várias outras doenças arbovirais são transmitidas principalmente pelos mosquitos Aedes aegypti, então o potencial uso de impulso genético nestes mosquitos poderia também reduzir drasticamente a transmissão dessas doenças.
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As tecnologias de mosquitos modificados por impulsos genéticos destinam-se a ser utilizadas em programas integrados de gestão de vetores, em conjunto com outros métodos de controlo. Muitas destas atividades podem ser incorporadas em planos de controlo de doenças existentes, sendo que, neste caso, os programas nacionais de controlo de vetores e doenças podem desempenhar um papel central na operacionalização desses planos. A implementação de tecnologias de mosquitos geneticamente modificados implica análises preparatórias, o desenvolvimento de ferramenta de controlo de vetores específicos para cada local, a implementação/entrega e o trabalho de monitorização e avaliação pós-implementação. Muitas destas funções fazem parte, ou podem ser desenvolvidas, a partir das atividades nacionais existentes de controlo de vetores.
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As tecnologias de impulso genético têm o potencial de promover e possibilitar a redução da incidência de doenças transmitidas por mosquitos, como a malária em África e a dengue em muitas partes do mundo, o que resultaria em populações mais saudáveis. As tecnologias de impulso genético estão a ser desenvolvidas para complementar outras ferramentas de controlo de doenças e podem, na realidade, contribuir para que essas ferramentas sejam mais eficazes. Para além dos benefícios diretos para a saúde pública decorrentes da utilização de tecnologias de impulso genético, os que aderem a essas tecnologias podem beneficiar da facilidade de sua implementação e do seu baixo custo, o que contribuiria para a sustentabilidade dos seus efeitos protetores.
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O controlo convencional de vetores revelou-se eficaz na redução e, em alguns casos, na eliminação de doenças transmitidas por vetores. A engenharia ambiental (por exemplo, a drenagem de pântanos) e os inseticidas (principalmente o DDT) foram importantes para a eliminação da malária na América do Norte e na Europa Ocidental. Em África, os mosquiteiros tratados com inseticida e uso de inseticidas em espaços interiores reduziram substancialmente o fardo da malária. No entanto, os métodos de controlo baseados em inseticidas são custosos, estão sujeitos ao desenvolvimento de resistência no mosquito, e podem não atingir populações importantes de mosquitos transmissores da doença. O progresso na luta contra a malária estagnou durante os últimos anos, sendo que o problema continua a ser particularmente grave no continente africano. As vantagens teóricas dos mosquitos geneticamente modificados são as seguintes:
Garantir uma proteção que beneficie todas as pessoas que vivem na área em questão, independentemente do seu estatuto socioeconómico ou do acesso a instalações de saúde, e sem impor encargos adicionais ou obrigar as pessoas a modificar seus hábitos.
Afetar diretamente apenas as espécies-alvo, ao contrário do que acontece no caso de inseticidas, tendo assim menos consequências para a biodiversidade.
Alcançar populações de mosquitos e locais de reprodução que são tradicionalmente mais complicados e custosos de combater utilizando estratégias convencionais de controlo de vetores, explorando o comportamento natural dos mosquitos de procurar uns aos outros e encontrar locais de oviposição.
Ser útil tanto em ambientes urbanos como rurais, e independentemente de o vetor estar presente em alta ou baixa densidade.
Assegurar uma proteção contínua em situações em que o fornecimento de outras ferramentas de controlo da malária tenha sido interrompido.
Algumas tecnologias de impulso genético podem ser particularmente sustentáveis, necessitando apenas de algumas liberações de mosquitos com impulsos genéticos para causar impactos significativos e duradouros numa espécie-alvo. Algumas tecnologias de impulso genético podem propagar-se por extensas áreas geográficas que seriam difíceis de alcançar utilizando tecnologias convencionais como os inseticidas. É de esperar que estas características tornem a sua utilização especialmente rentável. Além disso, a proteção contínua proporcionada por mosquitos portadores de genes autossustentáveis pode prevenir a reintrodução de uma doença em regiões onde esta foi eliminada, ou proteger regiões da introdução de novas doenças transmitidas por mosquitos.
Para mais informação:
https://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
http://www.who.int/teams/global-malaria-programme/reports/world-malaria-report-2021
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Os mosquitos são responsáveis pela transmissão de várias doenças que são fatais e debilitantes para os seres humanos e os animais. Os pesquisadores que se dedicam ao estudo das tecnologias de impulso genético nos mosquitos apontam para várias utilizações possíveis, tais como: 1) prevenir a transmissão dos parasitas da malária em áreas de incidência elevada; 2) prevenir a transmissão de arbovírus responsáveis por doenças como a dengue ou o Zika em regiões com elevada incidência; ou 3) controlar a transmissão da malária aviária que está a ameaçar as frágeis populações de aves nativas em habitats insulares.
Se forem aplicadas com sucesso aos mosquitos, as tecnologias de impulso genético poderão ser utilizadas para reduzir o risco destas doenças através da diminuição das populações de mosquitos portadores de doenças (supressão da população) ou da redução da capacidade dos mosquitos de serem portadores do agente patogénico (substituição ou modificação da população).
Para mais informação:
https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/vector-borne-diseases
http://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
https://genedrivenetwork.org/videos#mxYouTubeR88da54c719d7acb5beb6a53f64c5214b-6
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Sim. A resistência pode desenvolver-se através da seleção de organismos portadores de uma alteração genética que não é suscetível ao sistema de impulso genético, tal como acontece com a resistência aos inseticidas ou a medicamentos de uso frequente. A resistência pode ser um problema porque pode impedir que o impulso genético se propague e persista na espécie-alvo, reduzindo os efeitos esperados do sistema de impulso genético na população-alvo. No caso dos impulsos genéticos para a saúde pública, isto seria problemático caso ocorresse antes da eliminação da transmissão da doença.
No caso dos inseticidas e dos medicamentos, o combate à resistência é feito através da alternância entre diferentes tipos de ferramentas de controlo de vetores, ou ainda da utilização de combinações dessas ferramentas. No entanto, a engenharia genética oferece novas formas de reduzir a possibilidade de desenvolvimento de resistência em organismos modificados por impulsos genéticos. Os pesquisadores estão muito empenhados em encontrar mecanismos que evitem ou atrasem o desenvolvimento da resistência ao impulso genético. Por exemplo, o sistema de impulso genético está a ser aplicado a genes cruciais, onde uma alteração genética seria prejudicial para o organismo, e a locais do gene-alvo menos suscetíveis de sofrerem alterações.
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Isso é considerado extremamente improvável, pois a tecnologia de impulso genético seria muito pouco eficaz em termos de propagação de uma caraterística genética em populações humanas. Embora seja tecnicamente viável criar um sistema de impulso genético que funcione em células humanas, esse sistema seria pouco eficaz em termos de propagação, porque os seres humanos têm um tempo de geração relativamente longo (20 anos) e poucos descendentes (a taxa de fertilidade média global é de cerca de 2,5 filhos por mulher).
O impulso genético não deve ser confundido com a edição de genes, que é utilizada em algumas aplicações de terapia genética em seres humanos. A terapia genética implica apenas a alteração genética de células somáticas (células que compõem partes do corpo, à exceção de espermatozoides ou óvulos), e essas alterações não serão transmitidas à próxima geração.
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Sim. Os métodos de impulso genético podem ser classificados não só com base no mecanismo molecular utilizado para fazer a modificação, mas também na sua capacidade de persistência e de propagação no meio-ambiente. Os diferentes tipos de tecnologias de impulso genético podem ter objetivos diferentes. As principais abordagens de impulso genético documentadas até hoje (2023) são:
Autossustentável refere-se a um método de tecnologia de impulso genético cujo objetivo consiste em que a modificação hereditária se estabeleça de forma estável nas populações cruzadas da espécie-alvo.
Autolimitante é um método de tecnologia de impulso genético que prevê que a modificação desapareça da população após um certo tempo, na ausência de liberações repetidas do organismo modificado com impulsos genéticos.
Localização consiste num método de tecnologia de impulso genético que limitaria a propagação espacial da modificação na população-alvo.
Os diferentes tipos de tecnologias de impulso genético têm também objetivos diferentes. As estratégias que têm como objetivo reduzir a dimensão da população da espécie-alvo são conhecidas como impulsos de supressão (ou redução) populacional. As estratégias que procuram alterar alguma caraterística funcional ou comportamental da espécie-alvo, como a capacidade de transmitir um agente patogénico, são definidas como impulsos de substituição (ou modificação, alteração ou conversão) populacional.
Para mais informação:
http://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
http://www.youtube.com/playlist?app=desktop&list=PLbopRNGowKJ-estks1hRVkivMiP_XnAl
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A diminuição da aptidão (competitividade relativa) resulta num declínio do número de descendentes que contribuem para a geração seguinte. No entanto, se todos ou a maior parte desses descendentes possuírem o impulso genético, o impulso genético pode continuar a propagar-se. Desde que a vantagem hereditária obtida com o impulso genético seja superior a qualquer desvantagem de aptidão associada ao mesmo que ele possa causar, acredita-se que o impulso genético continue a propagar-se e a aumentar sua prevalência.
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As estratégias de biocontrolo genético podem ser muito específicas em termos de espécie. Esta especificidade assenta, em grande parte, no comportamento de acasalamento de cada espécie e na esterilidade interespecífica geralmente observada na natureza. Os sistemas de impulso genético dependem da produção de descendentes viáveis e férteis para que possam ser transmitidos, o que significa que o seu objetivo de propagação requer um acasalamento produtivo. Os métodos de engenharia genética podem ser utilizados para aumentar a especificidade das espécies-alvo a vários níveis.
No entanto, por vezes, as espécies com graus de parentesco muito próximos podem e acabam por se cruzar com sucesso. Nestes casos, seria preciso tomar medidas adicionais para aumentar apenas a especificidade da espécie-alvo se considerado necessário. Estas medidas poderiam incluir a construção do sistema utilizando componentes que só funcionam na espécie-alvo.
Os impulsos genéticos sintéticos são todos compostos por genes e elementos reguladores associados, que são necessários para que o sistema de impulsos genéticos funcione nas células certas, no momento certo e no organismo-alvo. Devido aos requisitos muito rigorosos em termos de expressão temporal e espacial dos genes para que os impulsos genéticos sejam funcionais, os elementos reguladores utilizados para controlar a expressão dos genes são geralmente muito específicos em termos de espécie.
Os impulsos genéticos sintéticos que utilizam uma enzima Cas proveniente de um sistema CRISPR/Cas, incluem um componente “guia” que reconhece uma sequência específica no ADN da espécie-alvo e pode ser selecionado pelo pesquisador devido à sua especificidade em termos de espécie.
Para além da enzima Cas ter de agir sobre a sequência correta, as centenas de bases de ADN que circundam o local onde o cromossoma é cortado pela Cas também têm de ser devidamente específicas para o gene-alvo pretendido, de modo a obter um “impulso”.
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O homing é um processo que ocorre numa célula da linha germinal da qual resultará um espermatozoide ou um óvulo. O homing pode ser iniciado por genes naturais (genes de endonuclease homing) ou por imitações sintéticas desses genes, que codificam uma enzima (endonuclease) que reconhece e corta uma sequência de ADN específica. Numa célula com um cromossoma que contém o gene de endonuclease e outro que não o contém, a enzima irá criar um corte na sequência de ADN especificada do cromossoma que não o contém. Os processos naturais de reparação celular permitem que o gene de endonuclease seja reproduzido no cromossoma reparado. Esta criação muito eficiente de células da linha germinal que possuem duas cópias do gene de endonuclease (e de quaisquer outros genes associados e que, no seu conjunto, são denominados de construção de endonuclease), cria um forte impulso, uma vez que os genes serão herdados pela descendência que receber um dos cromossomas, e que o processo de cópia continuará a repetir-se na mesma descendência. Isto resulta numa hereditariedade preferencial do gene nas gerações seguintes.
A construção de endonuclease pode ter como alvo um local específico do cromossoma oposto, adicionando um pedaço de ácido nucleico que funciona como um guia. A construção de endonuclease também pode ser modificada para ter funções adicionais, para além de produzir a enzima de corte de ADN. Isto permite introduzir uma nova caraterística (traço) no organismo. Por exemplo, uma nova caraterística pode resultar da desativação do gene-alvo no qual a construção de endonuclease foi copiada. Alternativamente, uma codificação genética de uma nova caraterística pode associar-se ao gene de endonuclease, sendo assim transportada como carga e copiada para o cromossoma oposto, juntamente com o gene de endonuclease. Esta construção pode também conter um interruptor genético capaz de ativar e desativar os outros genes no momento certo do ciclo celular. Graças ao impulso genético, a nova caraterística pode disseminar-se através do acasalamento no seio de uma população cruzada.
Para mais informação:
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Sim. Existem diversas formas através das quais a hereditariedade preferencial, ou impulso, ocorre na natureza, e algumas delas também podem ser recriadas no laboratório.
O mecanismo denominado “homing” tem sido alvo de muita atenção enquanto forma de criar impulsos genéticos. As endonucleases homing são enzimas que existem na natureza e que permitem que um gene herdado de um progenitor seja duplicado no genoma da sua descendência, de forma que esta seja portadora de duas cópias do gene, transmitindo-o a toda a sua descendência. Este mecanismo constitui uma forma de super-replicação, e pode ser facilmente imitado utilizando o sistema de edição de genes CRISPR/Cas.
Para mais informação:
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Não. Existem tecnologias funcionais de impulso genético desenvolvidas e testadas em laboratório, que não utilizam quaisquer componentes dos sistemas de edição de genes CRISPR/Cas. No entanto, muitas recorrem a estes sistemas, o que se deve ao facto de o sistema CRISPR/Cas oferecer aos pesquisadores uma capacidade sem precedentes de controlar a precisão e a especificidade da tecnologia. No entanto, existem outras estratégias que também podem funcionar.
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A edição genética (ou de genomas) refere-se à alteração do ADN de um organismo, ao passo que o impulso genético corresponde a um padrão de hereditariedade.
O termo edição genética é utilizado para descrever alterações relativamente precisas nos genomas, e que são realizadas utilizando qualquer uma das diversas ferramentas que funcionam como tesouras moleculares (tecnicamente designadas como endonucleases – proteínas que cortam ácidos nucleicos como o ADN e o ARN). Uma versão popular e eficaz da tesoura molecular para a edição de genes é o sistema CRISPR-Cas. A edição de genes tem vindo a ser aplicada para uma série de propósitos, incluindo pesquisa científica básica e desenvolvimento de novos tratamentos para doenças.
A edição genética também pode ser utilizada para desenvolver impulsos genéticos em laboratório. Um dos mecanismos usados para este efeito utiliza uma componente do sistema de edição de genes CRISPR-Cas. Existem outras formas através das quais os pesquisadores podem obter padrões de hereditariedade preferenciais, que é o que define o impulso genético.
Para mais informação:
https://www.genome.gov/about-genomics/policy-issues/what-is-Genome-Editing
http://www.scientificamerican.com/video/what-is-crispr-and-why-is-it-so-important/
https://genedrivenetwork.org/videos#mxYouTubeR88da54c719d7acb5beb6a53f64c5214b-7
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Neste momento (2023), as tecnologias de impulso genético sintético encontram-se numa fase de descoberta, sendo que estão a ser testadas apenas em laboratório, como parte dos esforços atuais de pesquisa e desenvolvimento. As tecnologias de impulso genético sintético não estão a ser utilizadas fora do laboratório. No entanto, estão a ser realizados esforços para estabelecer as bases técnicas e regulamentares para apoiar decisões informadas sobre potenciais testes em campo, e a utilização em grande escala de tecnologias de impulso genético.
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Não. Existem diferentes tipos de impulsos genéticos, sendo que alguns são criados de forma a perderem o seu efeito após algum tempo (impulsos autolimitantes). Neste caso, espera-se que a modificação desapareça da população na ausência de liberações repetidas do organismo modificado por impulsos genéticos. Existe outro tipo de impulso genético, definido como ” autossustentável”, cujo objetivo é que a modificação hereditária se estabeleça de forma estável nas populações cruzadas da espécie-alvo. Este tipo de impulso tem suscitado preocupações relativas à irreversibilidade dos efeitos a nível populacional. No entanto, os cientistas estão atualmente a trabalhar no sentido de impedir ou inverter os efeitos desses impulsos. Embora estes métodos ainda não tenham sido aperfeiçoados, trata-se de uma necessidade reconhecida e um tema ainda sob pesquisa. (Ver também O que sabemos sobre os perigos dos impulsos genéticos?)
Para mais informação:
https://www.geneconvenevi.org/articles/controlling-gene-drives/?utm_source=rss&utm_medium=rss &utm_campaign=controlling-gene-drives&utm_source=rss&utm_medium=rss&utm_campaign=contr olling-gene-drives
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Não. Os impulsos genéticos ocorrem frequentemente na natureza e em muitos organismos sem qualquer intervenção humana. Os genomas de todos os organismos contêm genes que exibem um impulso genético; por exemplo, a Dra. Barbara McClintock recebeu o Prémio Nobel da Fisiologia ou Medicina em 1983 pela sua descoberta de Transposons ou genes “saltadores” que exibem um impulso genético. Atualmente, sabemos que os Transposons são comuns e abundantes nos genomas de todos os organismos, e a sua importância encontram-se bem documentadas. Existem também muitos outros mecanismos naturais que criam uma hereditariedade preferencial de genes, alelos e cromossomas.
Para mais informação:
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Nem todos os organismos que contêm impulsos genéticos são geneticamente modificados, uma vez que os elementos genéticos com capacidade de impulsão ocorrem na natureza. Na verdade, todos os genomas que foram examinados até hoje contêm impulsos genéticos naturais. As técnicas da biologia molecular moderna tornaram possível imitar em laboratório vários tipos de impulsos genéticos naturais, e os sistemas de impulso genético criados com tecnologia do ADN recombinante são considerados impulsos genéticos artificiais ou sintéticos.
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O impulso genético é um fenómeno genético e não uma invenção. O termo refere-se a um padrão de hereditariedade que é comum na natureza. Ao imitar estes exemplos provenientes da natureza, e que são conhecidos há décadas, os cientistas estão a trabalhar em laboratório para desenvolver sistemas de impulsos genéticos que permitam introduzir características genéticas em determinados insetos, ou noutros animais ou plantas, de modo que tenha impacto nas populações em benefício da saúde pública, conservação ou agricultura.
Para mais informação:
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Os cientistas propuseram formas de utilizar a hereditariedade preferencial caraterística do impulso genético como ferramenta para desenvolver soluções para problemas de saúde pública, segurança alimentar e biodiversidade que seriam previamente impossíveis de tratar. Por exemplo, foram propostas tecnologias de impulso genético para resolver questões de saúde pública, como a transmissão de agentes patogénico por artrópodes, problemas na agricultura causados por pragas de insetos, ervas daninhas e agentes patogénicos das plantas, bem como problemas de conservação causados por espécies invasoras.
Para mais informação:
https://genedrivenetwork.org/resources/factsheets/7-factsheet-whats-a-gene-drive-july-2018-2/file
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Os impulsos genéticos propagam-se através do cruzamento de indivíduos portadores do sistema de impulsos com indivíduos não portadores (tipo selvagem). Os sistemas de impulso genético têm todo o potencial de se propagarem até um certo ponto. A caraterística distintiva do impulso genético é a transmissão preferencial de genes para a geração seguinte, o que resultará no aumento da frequência do elemento de impulso genético (disseminação) na população cruzada da espécie-alvo. Algumas tecnologias de impulso genético são feitas com limitações temporais ou de grau de propagação e, por isso, espera-se o impulso genético permaneça mais localizado.
Para mais informação:
https://www.who.int/publications/i/item/9789240025233
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A hereditariedade preferencial de um gene (sintético ou natural) que caracteriza o impulso genético leva a um aumento da frequência ou prevalência desse gene nas populações de organismos em que ele foi introduzido. Em função das características do impulso genético, é possível que quase todos os membros de uma população cruzada da espécie-alvo venham a possuir a modificação. A propagação do impulso genético do(s) indivíduo(s) original(ais) para uma população mais abrangente não é muito diferente da ondulação criada quando uma gota quando esta atinge uma poça de água calma.
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Os sistemas de impulso genético constituem um tipo de biocontrolo genético que utiliza variantes genéticas ou formas geneticamente modificadas de uma espécie-alvo como agentes de controlo, de modo a reduzir ou a eliminar a ameaça representada pela espécie-alvo. No caso das tecnologias de impulso genético, a variação genética ou a forma geneticamente modificada da espécie-alvo é fértil, sendo assim capaz de transmitir de forma eficaz às gerações seguintes a variação genética responsável pelo efeito de biocontrolo, permitindo que todos ou a maioria dos indivíduos de uma população sejam portadores dessa variação. Tal como outras formas de biocontrolo genético, o impulso genético pode ser aplicado para fins de saúde pública, agricultura e conservação.
Para mais informação:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK379277/
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O impulso genético é um processo que promove ou favorece a hereditariedade de certos genes de geração em geração. Embora o termo específico de “impulso genético” tenha surgido apenas no início do século XXI, o fenómeno genético referido como “impulso” foi identificado no início do século XX como sendo uma ocorrência natural em muitos organismos. Os cientistas começaram a falar da possibilidade de utilizar sistemas de impulso para controlar pragas de insetos nos anos 1950.
Existem diversas plantas e animais que possuem duas cópias diferentes de cada um dos seus genes, tendo herdado uma do seu progenitor masculino e outra do seu progenitor feminino. Se um gene não apresentar um impulso genético, cada cópia tem a mesma probabilidade de ser transmitida à geração seguinte. Este fenómeno é frequentemente referido como hereditariedade mendeliana. Se um gene apresentar um impulso genético, uma das cópias será transmitida à geração seguinte de forma preferencial. Este padrão de hereditariedade preferencial significa que, num período relativamente curto, os genes que apresentam impulsos genéticos podem tornar-se predominantes numa população.
Para mais informação:
https://genedrivenetwork.org/resources/factsheets/7-factsheet-whats-a-gene-drive-july-2018-2/file
http://www.pnas.org/content/117/49/30864
http://www.isaaa.org/webinars/2021/genedrivewebinar1/default.asp
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Para além dos mosquitos, o biocontrolo pode ser aplicado a outros vetores de doenças. Por exemplo, a Tecnologia de Insetos Estéreis tem sido utilizada para controlar a mosca tsé-tsé, vetor da tripanossomíase africana (doença do sono). Alguns pesquisadores estão também a estudar a aplicabilidade do biocontrolo genético aos carrapatos.
Algumas doenças humanas e animais, como a doença de Lyme e a peste, são transmitidas direta ou indiretamente por roedores. Neste caso, os mesmos métodos de biocontrolo genético propostos para reduzir os roedores invasores para fins de conservação, podem também ser úteis no âmbito da saúde pública.
Para mais informações:
https://www.iaea.org/sites/default/files/20305482024.pdf
http://www.cdc.gov/rodents/index.html
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Embora as ferramentas convencionais baseadas em inseticidas tenham sido fundamentais na luta contra os insetos vetores de doenças, elas apresentam limitações. As ferramentas à base de inseticidas requerem aplicação contínua, cuja manutenção pode ser custosa, além da resistência aos inseticidas ser um problema recorrente. Tradicionalmente, os métodos baseados em inseticidas têm sido menos eficazes contra alguns mosquitos vetores, como os que transmitem doenças arbovirais, uma vez que dificilmente é possível chegar aos seus locais de reprodução. A OMS considera que é urgente encontrar novas tecnologias para combater as doenças transmitidas por vetores.
Para mais informação:
https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/malaria
http://www.who.int/teams/global-malaria-programme/reports/world-malaria-report-2021
http://www.who.int/publications/i/item/9789240015791
http://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/dengue-and-severe-dengue
http://www.who.int/news/item/14-10-2020-who-takes-a-position-on-genetically-modified-mosquitoes
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As vacinas são ferramentas importantes no combate a muitas doenças infeciosas. Várias potenciais vacinas contra a dengue estão sendo pesquisadas, tendo uma delas sido recomendada para uso em circunstâncias limitadas. Do mesmo modo, a pesquisa de vacinas contra a malária está em curso há décadas, e uma delas foi recomendada pela OMS para crianças que vivem em regiões de elevada transmissão da doença, onde foi verificado uma redução da mesma em sua forma mais severa. Recentemente, surgiu um outro tipo de vacina que, durante os ensaios clínicos, também reduziu a incidência da malária em crianças pequenas e foi aprovada para uso em determinados países.
A malária e a dengue têm-se revelado doenças muito difíceis de controlar. Para um controlo e/ou eliminação eficazes, serão necessárias várias ferramentas diferentes. É de esperar que o controlo de vetores continue a ser importante por diversas razões. Por exemplo, as vacinas que previnem a doença clínica não impedem a transmissão do parasita ou do vírus, mantendo-se assim a ameaça de infeção. Atualmente, a demanda por vacinas aprovadas é superior à oferta, e muitos ficam desprotegidos. Além disso, geralmente as vacinas precisam de ser administradas em doses múltiplas, o que gera problemas em termos de custos e adesão. A OMS defende que é urgente encontrar novas ferramentas de controlo dos vetores e que o potencial uso de mosquitos geneticamente modificados deve continuar a ser estudado.
Para mais informação:
https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/vector-borne-diseases
http://www.cdc.gov/dengue/prevention/dengue-vaccine.html
http://www.who.int/publications/i/item/dengue-vaccines-who-position-paper-september-2018
https://www.who.int/news/item/06-10-2021-who-recommends-groundbreaking-malaria-vaccine-for-children-at-risk
https://www.who.int/news/item/14-10-2020-who-takes-a-position-on-genetically-modified-mosquitoes
http://www.thelancet.com/pdfs/journals/lancet/PIIS0140-6736(19)31139-0.pdf
https://www.ox.ac.uk/news/2023-04-13-r21matrix-m-malaria-vaccine-developed-university-oxford-receives-regulatory
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Sim, estão a ser adotadas vários métodos de controlo biológico para combater os mosquitos.
Peixes: Entre os métodos de biocontrolo mais convencionais, alguns peixes, como os do género Gambusia (também conhecidos como “peixes-mosquito”), são utilizados há décadas para controlar a reprodução de mosquitos em massas de água, como em zonas de cultivo de arroz.
Bactérias: Alguns isolados das bactérias Bacillus thuringiensis e Bacillus sphaericus são usados com frequência para controlar os mosquitos e são vendidos a jardineiros e proprietários como alternativa aos pesticidas químicos.
Fungos: Os fungos como Beauveria bassiana e Metarhizium anisopliae constituem agentes de controlo biológico que podem ser facilmente utilizados contra os mosquitos. Por exemplo, a Beauveria bassiana é um ingrediente ativo de algumas ferramentas de controlo de mosquitos da In2Care, uma armadilha para mosquitos desenvolvida com o objetivo de proteger os seres humanos dos mosquitos que transmitem os vírus Zika, chikungunya, febre amarela e dengue.
Genética: Os métodos de biocontrolo genético também estão a ser aplicadas aos mosquitos. Os métodos de biocontrolo genético podem ser utilizados para reduzir o número de mosquitos vetores ou limitar a sua capacidade de serem portadores de um ou mais agentes patogénicos. Por exemplo, estão a ser testadas três versões da Técnica do Inseto Estéril no Aedes aegypti, um mosquito responsável pela transmissão da dengue, da febre amarela, do Zika e de outros vírus patogénicos para o ser humano. Estas técnicas incluem: a Técnica do Inseto Estéril clássica, que utiliza a esterilização induzida por radiação para reduzir o acasalamento produtivo; a Técnica do Inseto Incompatível, que explora certos efeitos da bactéria intracelular Wolbachia para prevenir o acasalamento produtivo; e os mosquitos geneticamente modificados que contêm genes letais para a próxima geração de mosquitos. Existe um outro tipo de método a fim de ter efeitos persistentes e que utiliza a bactéria Wolbachia de forma a imunizar permanentemente o mosquito Aedes aegypti contra a infeção pelos vírus da dengue, da febre amarela e do Zika.
Para mais informação:
http://www.iaea.org/topics/sterile-insect-technique/mosquitoes
http://www.oxitec.com/
http://www.worldmosquitoprogram.org/
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Os mosquitos podem transmitir agentes portadores de doenças (agentes patogénicos) através da sua picada. As fêmeas dos mosquitos precisam dos nutrientes que se encontram no sangue para assegurar o desenvolvimento dos seus ovos. Deste modo, as fêmeas são as únicas que picam os seres humanos ou outros animais para obter esse sangue, enquanto os machos se alimentam exclusivamente de plantas. Se o ser humano ou o animal que o mosquito fêmea pica estiver infetado com um determinado nível de um agente patogénico que pode ser transmitido por mosquitos, o mosquito fêmea pode contrair o agente patogénico ao alimentar-se de sangue. Dessa forma, é possível que o mosquito transmita esse agente patogénico ao próximo ser humano ou animal que picar.
Existem certos agentes patogénicos que não podem ser transmitidos pelos mosquitos desta forma. Para ser transmitido à pessoa seguinte, o agente patogénico tem de sobreviver ao sistema digestivo do mosquito, se possível multiplicando-se e voltando para sua região bucal. Muitos agentes patogénicos transmitidos pelo sangue, como os vírus do VIH e da hepatite, não conseguem sobreviver nos mosquitos. Para além disso, o agente patogénico e o mosquito devem ser compatíveis – apenas alguns agentes patogénicos podem sobreviver e multiplicar-se em certas espécies de mosquitos. Por exemplo, os parasitas da malária só podem ser transmitidos por mosquitos Anopheles. Finalmente, o agente patogénico também tem de ser compatível com o hospedeiro humano ou animal. Alguns agentes patogénicos animais não são capazes de viver no ser humano e vice-versa, como é o caso de certos parasitas da malária que causam doenças nas aves, mas não infetam os seres humanos.
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Atualmente, o controlo das doenças transmitidas por vetores é essencialmente feito através da utilização de medicamentos para prevenir ou tratar a infeção humana provocada pelo agente patogénico, bem como de pesticidas para prevenir ou reduzir as populações de vetores, diminuindo assim a transmissão do agente patogénico. No entanto, os agentes patogénicos desenvolvem resistência aos medicamentos frequentemente utilizados, enquanto os vetores desenvolvem resistência aos pesticidas mais usados. Para além disso, não existem medicamentos eficazes para alguns agentes patogénicos, como é o caso dos arbovírus. As vacinas estão disponíveis para algumas doenças transmitidas por vetores, mas não para todas. A gestão ambiental, que visa eliminar os potenciais locais de reprodução dos vetores portadores de doenças, também está a ser aplicada. No entanto, a utilidade desta medida é limitada pela dificuldade em encontrar e eliminar todos os possíveis locais de reprodução. Esta situação cria uma necessidade urgente de procurar medidas de controlo novas e alternativas.
Para mais informação:
https://www.who.int/westernpacific/activities/integrating-vector-management
https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/272533/9789241514057-eng.pdf
https://apps.who.int/iris/handle/10665/204588
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Existem inúmeros agentes de doenças infeciosas, conhecidos como vetores de doenças, que são transmitidos aos seres humanos ou aos animais por insetos ou carrapatos que se alimentam de sangue. As doenças transmitidas por vetores têm um impacto considerável na saúde pública, causando cerca de 700 000 mortes por ano no mundo. Os mosquitos são os maiores vetores de doenças humanas, transmitindo diversos agentes patogénicos parasitários e virais, incluindo os que causam malária, filariose, dengue, chikungunya, Zika e febre amarela.
Para mais informação:
https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/vector-borne-diseases
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O biocontrolo genético conhecido como a Técnica do Inseto Estéril, que se baseia na irradiação, tem sido utilizado de forma segura por décadas para controlar pragas agrícolas. Por exemplo, na América Central, as moscas varejeiras estéreis são libertadas para evitar a migração destas importantes pragas pecuárias em direção norte, da América do Sul para o México, América Central e sul dos EUA. No caso das moscas do mediterrâneo, os machos esterilizados por radiação são ou têm sido utilizados para controlar esta importante praga dos citrinos e de outros frutos em países como a Argentina, México, Portugal, República Dominicana, Guatemala, Espanha, África do Sul e EUA.
A engenharia genética também está a ser aplicada ao controlo de pragas agrícolas, como a mosca do mediterrâneo e a lagarta do cartucho. A tecnologia do FriendlyTM da Oxitec foi aprovada pela agência brasileira de biossegurança para o controlo da lagarta do cartucho.
Para mais informação:
https://www.iaea.org/topics/sterile-insect-technique
https://www.taylorfrancis.com/books/oa-edit/10.1201/9781003169239/area-wide-integrated-pest-management-jorge-hendrichs-rui-pereira-marc-vreysen
http://www.oxitec.com/en/food-sustainability
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O biocontrolo genético mais desenvolvido e mais amplamente utilizado é a Técnica do Inseto Estéril (SIT). Trata-se de uma estratégia de controlo de insetos concebida nos meados do século XX, que consiste na criação em massa e em grande quantidade de uma espécie-alvo de insetos e sua esterilização através de radiações ionizantes, que provocam uma série de mutações cromossómicas aleatórias que levam à infertilidade. Os insetos irradiados são liberados em grande quantidade nas populações selvagens da mesma espécie-alvo. De preferência, apenas os machos esterilizados são liberados. Quando estes encontram e acasalam com uma fêmea selvagem fértil, a fêmea não irá produzir descendência viável, embora a sua necessidade de encontrar um companheiro e de se reproduzir tenha sido satisfeita. A liberação regular e repetida de machos estéreis ao longo do tempo pode resultar numa redução da população-alvo e, em alguns casos, na sua eliminação local.
A utilização de um fenómeno de incompatibilidade híbrida, segundo o qual o acasalamento entre duas variedades da mesma espécie resulta num número reduzido de descendentes se comparado com o acasalamento entre indivíduos da mesma variedade, constitui outro exemplo de biocontrolo genético.
Para mais informação:
https://www.iaea.org/sites/default/files/19/02/controlling-insect-pests-with-the-sterile-insect-technique.pdf
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Isso é uma questão de definição. Se definirmos a modificação genética como uma alteração do material genético através da utilização da biotecnologia moderna (engenharia genética), então a resposta é não. O biocontrolo genético nem sempre utiliza organismos que são geneticamente modificados. A composição genética de um organismo pode ser alterada de várias formas, para além da biologia molecular. Tradicionalmente, isto tem sido realizado através da reprodução seletiva. As alterações genéticas também podem ser introduzidas por irradiação, como é o caso da Técnica do Inseto Estéril (SIT) clássica, ou por infeção do organismo por um novo micróbio, como um vírus ou uma bactéria.
Existem variantes da SIT e de outras estratégias de biocontrolo que envolvem a liberação de insetos que foram modificados em laboratório (geneticamente modificados) para produzir uma alteração funcional. Espera-se que as alterações genéticas introduzidas através de tecnologias de biologia molecular sejam mais controláveis e previsíveis do que os danos cromossómicos aleatórios causados pela irradiação.
Para mais informação:
https://royalsociety.org/topics-policy/projects/gm-plants/how-does-gm-differ-from-conventional-plant-breeding/
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Existem várias condições em que as ferramentas de biocontrolo genético podem ser úteis. Por exemplo, quando outras estratégias de controlo são ou estão a tornar-se ineficazes, como acontece com o desenvolvimento de resistência aos pesticidas em insetos ou ervas daninhas. Tal como o biocontrolo clássico, as estratégias de biocontrolo genético podem ser um complemento importante das estratégias baseadas nos pesticidas, permitindo reduzir a nossa dependência destes últimos. O biocontrolo genético também pode ser útil quando as abordagens químicas convencionais não conseguem resolver totalmente o problema, uma vez que é muito difícil ou custoso aplicar essas abordagens em áreas onde as pragas se reproduzem ou causam danos. Os organismos vivos de biocontrolo têm a vantagem de estarem biologicamente predispostos a procurar a praga que pretendem controlar, o que simplifica a sua aplicação. Para além disso, o biocontrolo genético pode ser, por vezes, considerado como sendo mais amigo do meio-ambiente ou mais humano do que os métodos químicos.
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Existem vários tipos de biocontrolo genético propostos para fins de saúde pública, agricultura e conservação. No caso da saúde pública, eles podem contribuir para a prevenção da transmissão de doenças infeciosas vetoriais. Na agricultura, podem ajudar a reduzir a perda de colheitas causada por insetos nocivos. Na conservação, foram apresentadas como um método de controlo de espécies invasoras que contribuem para a perda de biodiversidade.
Para mais informação:
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A maioria dos métodos de biocontrolo genético tem um objetivo semelhante ao do biocontrolo clássico: reduzir a população de um organismo causador de problemas, geralmente através da inibição da sua capacidade de reprodução. Estes métodos são conhecidos como “estratégias de supressão populacional”. Presentemente, estão a ser desenvolvidas algumas formas de biocontrolo genético que visam modificar o organismo nocivo no sentido de reduzir a sua capacidade de causar o problema. Isto pode ser alcançado, por exemplo, por meio da inibição da sua capacidade de transmitir um agente patogénico causador de doenças. Estas estratégias são conhecidas como “substituição populacional” ou “estratégias de modificação populacional”.
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Trata-se de uma forma de controlo biológico em que variantes genéticas ou formas geneticamente modificadas da espécie-alvo funcionam, de alguma forma, como agentes de controlo com o objetivo de reduzir ou eliminar a ameaça representada pela espécie-alvo. Por exemplo, a espécie-alvo pode ser uma praga agrícola ou uma espécie de vetor que transmite doenças para seres humanos, animais ou vegetais. O biocontrolo genético tem a vantagem de expandir o número de espécies de peste-alvo que precisam ser controladas para além daquelas que hoje já existem agentes clássicos de biocontrolo.
Para mais informação:
Ver também:
Os problemas e desafios do biocontrolo genético para a eliminação da malária https://www.mdpi.com/2414-6366/8/4/201
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O biocontrolo, abreviatura de controlo biológico, utiliza organismos vivos para reduzir e controlar as populações de pragas. No controlo biológico clássico, as pragas podem ser uma espécie animal ou vegetal invasora, com poucos ou nenhum inimigo natural em sua nova localização, e o agente de biocontrolo pode ser um inimigo natural da praga importado de sua área de origem.
Dependendo da natureza da praga, os agentes de controlo podem ser agentes patogénicos, insetos e animais que se alimentam de pasto ou predadores. Existem também outras estratégias de controlo biológico que não envolvem a importação de inimigos naturais e que focam no aumento ou promoção de populações de espécies nativas que podem controlar a praga.
Para mais informação:
Biocontrolo na Austrália: Pode uma herpesvirose da carpa (CyHV-3) garantir uma restauração ecológica segura e eficaz?
Controlo biológico de pragas e um modelo social de bem-estar animal
Biocontrolo: o que é?
A Associação Norte-Americana de Gestão de Espécies Invasoras (NAISMA) constitui um excelente espaço para aprofundar este tema.
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