Genoma

___O genoma é todo o DNA (ácido desoxirribonuclêico) que um determinado organismo tem nas suas células. O DNA é uma molécula comprida linear composta por quatro unidades muito parecidas, como uma cadeia formada por quatro tipos semelhantes de elos. As unidades, chamadas desoxirribonucleótidos, são simbolizadas por quatro letras: A, T, C e G e se repetem milhões de vezes formando uma cadeia linear de DNA.

___Para que o DNA esteja completo, duas cadeias lineares se complementam e se entrelaçam para formar uma dupla hélice. Cada unidade de uma das cadeias se une com outra unidade da cadeia enfrentada formando um par, chamado normalmente de par de bases.

___O DNA humano é formado por 3000 milhões de pares de bases. Um gene é uma porção do DNA que contêm a informação para se fabricar uma proteína requerida pelo organismo. A informação contida nos genes, que determinará em grande parte as características de um ser humano, é dada pela ordem em que se encontram as quatro unidades. Os 3000 milhões de pares de bases do DNA humano não formam uma única molécula linear, mas se encontram separadas em 24 diferentes cadeias e condensadas, formando assim os cromossomos.

___Para que os cromossomos sejam identificados e estudados, eles foram numerados de 1 a 22. Os dois restantes são os cromossomos sexuais: X e Y. Nossas células possuem duas cópias de cada tipo de cromossomo, uma cópia herdada da mãe e a outra do pai, totalizando assim 46 cromossomos. As mulheres possuem os 22 pares de cromossomos numerados, mais dois cromossomos X. Os homens possuem os 22 pares de cromossomos numerados, mais um cromossomo X e um cromossomo Y.

      O genoma, ou conjunto dos genes de um ser, é comparado a um livro, no qual estão escritas todas as instruções que guiam a formação do indivíduo e são transmitidas aos seus descendentes. Esse livro é tão extenso quanto 800 exemplares da Bíblia.

___Ele está dividido em capítulos, os cromossomos. As células humanas contêm 46 cromossomos, por sua vez divididos em 23 pares semelhantes, herdados do pai e da mãe. O espermatozóide e o óvulo contêm cada um 23 cromossomos, que se unem na formação de um indivíduo.

___Os capítulos estão organizados em parágrafos, que correspondem aos genes. Estima-se que existam de 40 mil a 130 mil parágrafos, ou genes, no livro da vida.

___A maioria dos parágrafos dá a receita para a produção das proteínas, os blocos fundamentais que "constroem" os seres vivos. Apenas 3% de todo o livro corresponde a parágrafos legíveis. Os outros 97% são uma série desordenada de letras, cujo significado ainda é desconhecido. Os próprios parágrafos são entrecortados por essas seqüências.

___Os parágrafos são formados por palavras, chamadas de códons. O livro do genoma, com 23 capítulos, contém cerca de 1 bilhão de palavras.

___As palavras, por sua vez, são sempre formadas por apenas três letras. E, em vez de usar todas as letras do alfabeto, o livro do genoma usa apenas quatro: A, T, C e G. Essas letras são as iniciais dos nomes de quatro bases nitrogenadas: adenina (A), timi na (T), citosina (C) e guanina (G). As letras não estão em páginas planas, mas grudadas em longas correntes de açúcar e fosfato, as moléculas de DNA. Cada cromossomo é um par de moléculas muito longas de DNA (sigla em inglês para ácido desoxirribonucléico).

 Perguntas Freqüentes:


___O que é o Projeto Genoma Humano?

___O Projeto Genoma Humano é um empreendimento internacional, iniciado formalmente em 1990 e projetado para durar 15 anos, com os seguintes objetivos:
___- Identificar e fazer o mapeamento dos 80 mil genes que se calcula existirem no DNA das células do corpo humano;
___- Determinar as seqüências dos 3 bilhões de bases químicas que compõem o DNA humano;
___- Armazenar essa informação em bancos de dados, desenvolver ferramentas eficientes para analisar esses dados e torná-los acessíveis para novas pesquisas biológicas. Como parte deste empreendimento, paralelamente estão sendo desenvolvidos estudos com outros organismos selecionados, principalmente microorganismos, visando desenvolver tecnologia e também como auxílio ao trabalho de interpretar a complexa função genética humana. Como existe uma ordem subjacente a toda a diversidade da vida e como todos os organismos se relacionam através de semelhanças em suas seqüências de DNA, o conhecimento adquirido a partir de genomas não-humanos freqüentemente leva a novas descobertas na biologia humana.

___O que significa mapeamento e seqüenciamento do genoma?

___O PGH tem como um objetivo principal construir uma série de diagramas descritivos de cada cromossomo humano, com resoluções cada vez mais apuradas. Para isso, é necessário: dividir os cromossomos em fragmentos menores que possam ser propagados e caracterizados; e depois ordenar estes fragmentos, de forma a corresponderem a suas respectivas posições nos cromossomos (mapeamento).
___Depois de completo o mapeamento, o passo seguinte é determinar a seqüência das bases de cada um dos fragmentos de DNA já ordenados. O objetivo é descobrir todos os genes na seqüência do DNA e desenvolver meios de usar esta informação para estudo da biologia e da medicina.
___Um mapa genômico descreve a ordem dos genes ou de outros marcadores e o espaçamento entre eles, em cada cromossomo. Existem mapas de baixa resolução, como os mapas de associações genéticas, que indicam as posições relativas dos marcadores de DNA (genes e outras seqüências identificáveis de DNA) através de seus padrões de hereditariedade; e existem os mapas físicos, que descrevem as características químicas da própria molécula de DNA. Um nível maior de resolução é obtido associando-se os genes a cromossomos específicos.

___Quem participa do PGH?

___O projeto Genoma Humano começou como uma iniciativa do setor público, tendo a liderança de James Watson, na época chefe dos Institutos Nacionais de Saúde dos EUA (NIH). Numerosas escolas, universidades e laboratórios participam do projeto, usando recursos do NIH e Departamento de Energia norte-americano. Só este órgão financia cerca de 200 investigadores separados nos EUA.
___Em outros países, grupos de pesquisadores em universidades e institutos de pesquisa também estão envolvidos no Projeto Genoma.
___Além destes, muitas empresas privadas grandes e pequenas também conduzem pesquisa sobre o genoma humano.

___Que países estão participando do PGH?

___Basicamente, 18 países iniciaram programas de pesquisas sobre o genoma humano. Os maiores programas desenvolvem-se na Alemanha, Austrália, Brasil, Canadá, China, Coréia, Dinamarca, Estados Unidos, França, Holanda, Israel, Itália, Japão, México, Reino Unido, Rússia, Suécia e União Européia.
___Alguns países em desenvolvimento, não incluídos na relação acima, participam através de estudos de técnicas de biologia molecular de aplicação à pesquisa genética e estudos de organismos que têm interesse particular para suas regiões geográficas. Informações sobre estes países e suas pesquisas de contribuição para o PGH podem ser obtidas através da HUGO (Human Genome Organization), que conta com cerca de 1000 membros de 50 países, para ajuda a coordenar a colaboração internacional ao projeto.

___Qual a diferença entre a abordagem ao PGH feita pelo setor público e pelo setor privado?

___Lançando mão de uma imagem que já se tornou clássica, pode-se comparar o mapeamento e seqüenciamento genético ao mapeamento de uma estrada que se estendesse, digamos, de Porto Alegre a Manaus. O Projeto Genoma Humano, conduzido pelos órgãos do governo tem obtido dados de alta qualidade e precisão, registrando os detalhes das células humanas -- inclusive as porções do DNA que não contêm gene algum e que constituem 97% do seu total. É como se alguém fosse percorrendo o trajeto a pé, registrando cada montanha, cada curva, cada posto de gasolina, encontrado ao longo do caminho. A iniciativa privada, porém, juntou-se ao projeto em vista do potencial de lucro que as pesquisas podem trazer, especialmente para as indústrias farmacêuticas. A rapidez na obtenção de resultados, que podem ser transformados em patentes, tornou-se crucial para elas. Então optaram por um método mais objetivo: concentrar-se apenas nos pontos principais, as "cidades", deixando de lado as árvores, os rios, ou cada pedra do caminho. Isso significa, em termos científicos, dirigir a pesquisa para os genes específicos, buscando, através da comparação do DNA de diferentes indivíduos, aqueles genes "defeituosos" que causam as doenças. Supõe-se que as 20 doenças mais comuns, que matam cerca de 80% da população, estejam associadas com aproximadamente 200 dos cerca de 80 mil genes que compõem o corpo humano. Concentrar-se apenas nestes, deixando de lado os demais, é uma abordagem mais rápida, evidentemente, embora menos precisa.
___Com a iniciativa privada ocupando-se apenas dos genes mais interessantes e os pesquisadores do governo dedicando-se ao seqüenciamento dos demais, as duas formas de trabalho podem se complementar, em benefício do conhecimento geral.

___Qual a situação atual do conhecimento obtido através do PGH?

___Em 1990, ao iniciar-se o Projeto Genoma, apenas 4550 dos 60 - 80 mil genes humanos haviam sido identificados; apenas 2% dos genes (cerca de 1500 genes) haviam sido associados a localizações específicas nos 46 cromossomos, e apenas algumas, dentre cerca de 4000 doenças genéticas existentes, haviam sido entendidas em um nível molecular.
___Mais de oito anos depois, chegou-se aos seguintes resultados:
___Mapeamento genético: mais de 7000 genes foram mapeados a cromossomos particulares. Além destes, o Banco de Dados do Projeto Genoma guarda informação sobre outros genes identificados, cuja localização nos cromossomos ainda não foi inequivocamente determinada. Informações sobre o progresso destas pesquisas são atualizadas freqüentemente.
___Seqüenciamento: Mais de 4% das bases do genoma humano foi seqüenciado.
___Até este ponto, o Projeto Genoma tem se concentrado mais em desenvolver tecnologia eficiente para seqüenciamento de DNA do que propriamente em fazer um seqüenciamento de larga-escala.
___Com a entrada da iniciativa privada no Projeto Genoma, dando preferência a uma abordagem dirigida apenas aos genes que apresentam interesse para a cura de doenças, o setor público passou a rever seu cronograma e espera concluir o Projeto em 2003 e não em 2005, como proposto inicialmente.

___Quais os benefícios potenciais do PGH?

___Pode-se antecipar alguns dos benefícios que o Projeto Genoma poderá trazer para a humanidade, sem esquecer que alguns poderão nos surpreender. As informações detalhadas sobre o DNA e o mapeamento genético dos organismos revolucionarão as explorações biológicas que serão feitas em seguida.
___Na Medicina, por exemplo, o conhecimento sobre como os genes contribuem para a formação de doenças que envolvem um fator genético -- como o câncer, por exemplo -- levarão a uma mudança da prática médica. Ênfase será dada à prevenção da doença, em vez do tratamento do doente. Novas tecnologias clínicas deverão surgir, baseadas em diagnósticos de DNA; novas terapias baseadas em novas classes de remédios; novas técnicas imunoterápicas; prevenção em maior grau de doenças pelo conhecimento das condições ambientais que podem desencadeá-las; possível substituição de genes defeituosos através da terapia genética; produção de drogas medicinais por organismos geneticamente alterados.
___O conhecimento da genética humana auxiliará muito o conhecimento da biologia de outros animais, uma vez que não esta não é muito diferente da biologia humana, permitindo também seu aperfeiçoamento e tornando os animais domésticos, por exemplo, mais resistentes a doenças.
___As tecnologias, os recursos biológicos e os bancos de dados gerados pela pesquisa sobre o genoma terão grande impacto nas indústrias relacionadas à biotecnologia, como a agricultura, a produção de energia, o controle do lixo, a despoluição ambiental.

Pós genoma


Depois de levantar todo o código genético, cientistas decifram as estruturas dos componentes básicos da vida.


___O mundo ainda comemora o resultado do Projeto Genoma, a identificação da quase totalidade dos genes do corpo humano. Mas o empreendimento, embora grandioso, é apenas um passo. A decodificação é como escrever um livro de receitas no qual só aparecem os ingredientes, sem as instruções de como misturá-los, se devem ser cozidos, assados ou fritos. Para preparar o jantar, o cozinheiro precisa conhecer os detalhes de cada prato.

___A fórmula dos ingredientes, ou dos genes, contida na molécula de DNA serve para ordenar a fabricação das proteínas. Os tijolos da vida são os aminoácidos. Apenas 20, combinados em seqüências diferentes, formam todas as proteínas usadas pelos seres vivos - das bactérias aos humanos - para executar tarefas vitais como movimentar-se, respirar, pensar e gastar energia.

___Conhecer a forma espacial de uma proteína é essencial para a indústria farmacêutica fabricar novas drogas que anulem o efeito deletério de certas proteínas ou reforcem a atuação positiva daquelas que curam. A corrida ao grande mapa das proteínas, ou proteoma, será um dos maiores desafios científicos da próxima década. E o Brasil está bem posicionado nela. Para isso, dispõe de uma ferramenta fundamental, o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, em Campinas, interior paulista.

___Se geneticistas brasileiros brilharam ao identificar o código genético da bactéria Xylela fastidiosa, causadora da praga do amarelinho, o mesmo pode acontecer agora com os pesquisadores de proteínas. "Já determinamos a estrutura tridimensional da proteína associada ao Tripanosoma cruzi, causador da doença de Chagas, e selecionamos as moléculas capazes de inibi-la", comenta o físico Glaucius Oliva, do Instituto de Física de São Carlos, da USP.

___Os pesquisadores brasileiros vêm se concentrando numa área que afeta diretamente a população mais pobre: as doenças tropicais. "Estamos trabalhando há alguns meses com a adeninafosforibosil transferase, a proteína associada à Leishmania, o microorganismo causador da leishmaniose. Entre outras conseqüências, essa enfermidade provoca a degeneração das vísceras", explica Oliva. Seu colega, o físico russo Igor Polikarpov, da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas), coordena desde 1997 os grupos de cientistas que utilizam os aparelhos de raios X de altíssima precisão do síncrotron de Campinas para determinar a estrutura tridimensional de proteínas.

___Para entender como esse enorme equipamento, com o tamanho de um campo de futebol, é usado na investigação das proteínas, é preciso recuar até a molécula de DNA. Ela é formada por combinações de quatro grupos moleculares: A, C, T e G. Cada conjunto de três grupos codifica um aminoácido. Por exemplo: AAA é a receita da fenilalanina; TCT é da arginina. Assim que uma seqüência de aminoácidos é enfileirada para formar uma proteína, ela se dobra e enrosca de uma forma tridimensional ainda imprevisível. Isso acontece porque cada aminoácido tem suas cargas elétricas que empurram ou atraem as cargas dos outros. Uma proteína tem milhões de pontos de atração e repulsão.

___Isolar e analisar

___Depois de estabilizada, é justamente essa forma tridimensional da proteína que vai determinar sua função no organismo. Saliências e reentrâncias na sua superfície determinam como ela vai grudar ou interagir com outras partes do sistema biológico. Um montículo pode ser uma espécie de chave que se encaixa numa membrana celular. Ao abrir essa "porta", ela tanto pode remediar uma doença como permitir a entrada de um vírus mortal, como o da Aids.

___É difícil isolar a maioria das proteínas no organismo em quantidades suficientes para análise. Para contornar esse obstáculo, os especialistas colocam genes em bactérias, que passam então a sintetizá-las. Depois de obter as proteínas, elas são cristalizadas e submetidas à difração de raios X. É nesse momento que entram as máquinas de raios X de alta definição. Ou os aparelhos de luz síncrotron.

___Desde que a primeira proteína foi decifrada em 1957 (a mioglobina muscular), somente foram estudadas até agora 2 mil estruturas novas. Mesmo os mais ricos laboratórios multinacionais da indústria farmacêutica conseguem decifrar a estrutura tridimensional de apenas 20 proteínas por ano - e cada uma custa em média 250 mil dólares.

___Novas drogas

___Por isso mesmo, a corrida pela conclusão do Grande Livro das Proteínas ameaça repetir as mesmas rivalidades do Genoma. Enquanto as instituições lideradas pelos Institutos Nacionais de Saúde dos EUA (NIH) perseguem a busca metódica e desinteressada das formas das proteínas, as empresas miram em substâncias de maior interesse da indústria farmacêutica. Elas não podem ganhar dinheiro com uma forma 3D, mas podem patentear as coordenadas computadorizadas em um programa de visualização da fileira de aminoácidos, ou seja o "pulo do gato" para fazer novos medicamentos.

___Os NIH e associados optaram por uma estratégia realista. Pretendem escolher 10 mil das cerca de 100 mil a 120 mil proteínas expressas pelo DNA. Dessas 10 mil estruturas em 3D, os cientistas vão garimpar e catalogar as mil formas básicas e repetitivas de dobragem de todas as proteínas. De posse disso, fica mais fácil elucidar as estruturas das proteínas restantes. Como se vê, o que não falta são desafios na era das proteínas. E, também, a certeza de que a ciência, como sempre fez em circunstâncias anteriores, vai dar a volta por cima e descobrir atalhos que materializem as esperanças da humanidade em tempos recordes.

Genoma X Leis


Observações a respeito da Declaração Universal sobre o Genoma Humano e os direitos do Homem.


___
(PARIS, 11 DE NOVEMBRO DE 1997) *


___A Santa Sé considera importante este instrumento internacional sobre o genoma humano e sobre os direitos do homem. Diante dos rápidos progressos da ciência e da técnica, com suas promessas e seus riscos, a UNESCO quis afirmar que as regras são necessárias nesse domínio, proclamando pela primeira vez, por uma declarção solene, a necessidade de proteger o genoma humano particularmente para o bem das gerações futuras, ao mesmo tempo proteger os direitos e a dignidade dos seres humanos, a liberdade da pesquisa e a necessidade da solidariedade.

___Numerosos elementos parecem nitidamente positivos: assim, entre outros, a recusa de todo reducionismo genético (art. 2b e 3), a afirmação da preeminência do respeito da pessoa humana sobre a pesquisa (art. 10), a recusa das discriminações (art. 6), o carater confidencial dos dados (art. 7), a promoção de comitês éticos independentes (art. 16), compromisso dos Estados de promover a educação em bioética e de favorecer o debate aberto igualmente às correntes de pensamento religioso (art. 20 e 21). Por fim, é interessante que seja previsto um procedimento para dar seguimento a aplicação da Declaração (art. 24).

___Em razão da importância desse documento, a Santa Sé estima que é de seu dever apresentar algumas observações relativas aos elementos fundamentais dessa Declaração que pede aos Estados para aplicar os princípios que esta proclama (art. 22).

___Relação entre a dignidade humana e o genoma humano

___No artigo primeiro, declara-se que "o genoma humano subtende a unidade fundamental de todos os membros da família humana, bem como o reconhecimento de sua dignidade e de sua diversidade": tal como está formulado, o texto parece significar que o ser humano tem no genoma o fundamento de sua própria dignidade. Na realidade, é a dignidade do homem e a unidade da família humana que conferem ao genoma humano seu valor e exigem que este seja protegido de maneira especial.

___Aplicação da noção de "patrimônio da humanidade" ao genoma humano

___A segunda parte do artigo primeiro declara: "No sentido simbólico, o genoma humano é o patrimônio da humanidade". Segundo a "Nota explicativa" (n. 20), esta fórmula quer expressar a responsabilidade de toda a humanidade, excluindo de toda maneira uma apropriação coletiva inaceitável. A expressão fica todavia vaga e pouco clara; seria preferível, evitando noções como "patrimônio da humanidade", afirmar que "a humanidade inteira tem a responsabilidade particular de proteger o genoma humano".

___Por outro lado, o genoma tem duas dimensões: uma dimensão geral, que é uma característica de todos aqueles que pertencem à espécie humana, e outra individual, que é diferente para todo ser humano, que recebe de seus pais no momento da concepção: é nesse último sentido que se fala correntemente de um "patrimônio genético" do ser humano. Parece evidente que a este "patrimônio" é que se deve aplicar uma proteção jurídica fundamental, porque este "patrimônio" pertence concreta e individualmente a cada ser humano.

___Consentimento livre e informado

___O art. 5a trata dos direitos daqueles que são submetidos à "uma pesquisa, um tratamento ou a um diagnóstico" sobre seu próprio genoma. Na elaboração de normas concretas, poderia ser útil distinguir entre a pesquisa; o tratamento ou o diagnóstico, porque estes requerem intervenções de natureza diferente.

___O art. 5e dá indicações para uma pesquisa sobre o genoma de uma pessoa que não está em condições de expressar seu próprio consentimento. Quando tal pesquisa é efetuada sem benefício direto para a saúde do sujeito, mas no interesse de terceiros, se prevê que essa pesquisa não possa ser realizada senão a "título excepcional com a máxima prudência". Considerando que se trata de uma investigação, e portanto de uma intervenção muito limitada sobre o paciente, esta pode ser aceita na condição de que não seja possível fazê-la de outra maneira" e, se o sujeito não é capaz de dar seu consentimento, que sejam previstas ulteriores condições: risco mínimo, consentimento dos quem têm direito, vantagens seguras para a saúde dos sujeitos da mesma categoria, falta de outros recursos e de outras possibilidades de pesquisa.

___Informações sobre o resultado de um exame genético

___O Art. 5c estabelece o respeito ao direito de cada um de decidir ser ou não informado dos resultados de um exame genético. Deve-se ter em conta que o direito do indivíduo interessado nesse caso não pode ser absoluto: é preciso levar em conta os casos em que tal conhecimento implica conseqüências para a saúde de outras pessoas (p. ex., dos familiares).

___Além disso, seria oportuno exigir que a informação sobre os resultados dos exames seja acompanhada de uma "consulta genética" profissional.

___Objeção de consciência para os pesquisadores e agentes de saúde

___O art. 10 - "Nenhuma pesquisa relativa ao genoma humano, nem suas aplicações [...] deveria prevalecer sobre o respeito dos direitos humanos, das liberdades fundamentais e da dignidade humana dos indivíduos ou, se for o caso, dos grupos de indivíduos" - é muito oportuno. Seria desejável incluir o respeito da eventual objeção de consciência dos pesquisadores e dos agentes de saúde, de sorte que as pessoas que trabalham nesses setores tenham reconhecido o direito de se recusar por motivo de consciência a realizar intervenções sobre o genoma humano.

___Recusa da clonagem humana

___O art. 11 declara que a clonagem para fins de reprodução de seres humanos é uma prática contrária à dignidade humana e não deveria ser permitida. Esta formulação não exclui, infelizmente, a clonagem humana, igualmente inaceitável, para outros fins, como para pesquisa ou fins terapêuticos.

___Liberdade de pesquisa

___O art. 12b reconhece justamente que "a liberdade de pesquisa [...] procede da liberdade de pensamento". É esta uma condição necessária, mas não suficiente, enquanto, para conduzir uma pesquisa verdadeiramente livre, é necessário garantir, da mesma maneira, também a liberdade de consciência e de religião. Por outro lado, a Declaração universal dos Direitos do Homem (art. 18) e o Pacto internacional relativo aos direitos civis e políticos (art. 18) colocam sobre o mesmo plano a liberdade de pensamento, de consciência e de religião. Seria pois desejável que, onde se fala da liberdade de pensamento a propósito da liberdade de pesquisa, também sejam incluídas as palavras "liberdade de consciência e de religião".

___Pesquisas para a prevenção das doenças genéticas

___O art. 17 incentiva os Estados a desenvolver pesquisas orientadas entre outras coisas, para "prevenir" as doenças genéticas. É preciso levar em consideração que a "prevenção" pode ser entendida de várias maneiras. A Santa Sé é contrária a estratégias de correção de anomalias fetais que se orientem para uma seleção de nascituros baseadas em critérios genéticos.

___Ausência de referências ao embrião e ao feto

___A declaração se limita, intencionalmente, ao genoma humano. Dessa maneira não define os titulares dos direitos que proclama; não afirma que estes direitos são de cada ser humano desde o momento no qual o patrimônio genético o converte em indivíduo. Faltan, ainda, referências ao embrião e ao feto. A questão é delicada, especialmente a propósito do embrião nos primeiros 6 a 7 dias de vida. O fato de que os seres humanos não nascidos e os embriões humanos não sejam explicitamente protegidos abre a porta, especialmente, no campo das intervenções genéticas, às discriminações e às violações da dignidade humana que, por outro lado, a Declaração pretende eliminar.

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