Você provavelmente já deve ter ouvido falar do projeto genoma humano ou, se for da área de biotecnologia, de genômica. Esses temas são parte do que chamamos de ciências ômicas, mas não é somente isso que esse universo abriga.
Essas tecnologias vêm ganhando força e são relativamente recentes. Seu início aconteceu em 1990, com o Projeto Genoma Humano, criado para determinar toda a sequência de pares de bases do DNA humano e identificar seus genes. Em paralelo, também foram iniciados outros projetos de sequenciamento de genomas, que incluíam organismos modelos muito utilizados em pesquisas científicas, como a Arabdopsis thaliana (planta mais presente nos estudos vegetais), a Drosophila melanogaster (mosca-das-frutas), a bactéria Escherichia coli e o camundongo (Mus musculus).
Em junho de 2000, os cientistas envolvidos anunciaram o término do primeiro rascunho do genoma humano, alguns anos antes do esperado. A descoberta, capa das revistas Science e Nature em fevereiro de 2001, prometia revolucionar – e revolucionou – diferentes áreas, como a medicina, psicologia, paleontologia, antropologia e dentre outras ciências. Esses estudos desenvolvidos fazem parte de uma área conhecida como Genômica, tema que nasceu e ganhou força no final do século XX. Para saber mais sobre o projeto genoma em si você pode ver um outro texto do Profissão Biotec aqui.
A Genômica é o ramo da ciência que estuda o genoma completo dos organismos, isto é, determina toda a sequência de nucleotídeos presentes no seu DNA, analisando e comparando com outros organismos como uma forma de entender seu funcionamento e regulação. Apesar de revolucionária e de grande importância, a genômica não respondia todas as perguntas dos cientistas. A principal curiosidade era como um organismo responde às diferentes condições ambientais, o que uma análise de DNA não consegue responder porque ele sempre será o mesmo em um indivíduo, independente do ambiente. Portanto, logo nasceram outras ciências “ômicas”, como a transcriptômica, proteômica, metabolômica e a lipidômica. O nome e seus significados são parecidos, sendo o conjunto total de RNAs transcritos, de proteínas, metabólitos e lipídeos de um organismo, respectivamente.
Você já parou pra pensar no que isso possibilita? As ciências “ômicas” permitem analisar milhares de variações genéticas, genes, proteínas e metabólitos ao mesmo tempo, sendo ferramentas poderosas no entendimento do organismo de forma ampla e capazes de visualizar suas alterações no metabolismo e sua composição bioquímica. Quando bem realizados, os experimentos fornecem informações valiosas sobre uma resposta biológica a fatores internos e externos ao organismo, como uma forma de verificar as alterações que uma modificação genética faz no metabolismo e o estudo de como se dá a progressão de uma doença, sendo aplicável em diversas áreas.
ONDE ESSE CONHECIMENTO PODE SER APLICADO?
Na área da saúde, os principais benefícios de estratégias “ômicas” consistem na obtenção de um melhor conhecimento quanto a ação e progressão de doenças, como, por exemplo, o câncer. Além disso, também pode ser utilizada como uma forma de se determinar um biomarcador, que é uma molécula capaz de indicar uma doença ou seu estágio. Isso possibilita uma forma de diagnóstico em fases iniciais e, consequentemente, a possibilidade de cura antes mesmo que seja possível identificar sintomas graves.
A tendência é que essas técnicas também possam atuar na chamada medicina personalizada, com o desenvolvimento de um tratamento no qual se possa observar o efeito que provoca no organismo, monitorando a resposta do corpo e garantindo o tratamento adequado. O conceito de medicina personalizada também pode ser extrapolado para outros campos, como o da Nutrição, direcionando dietas e alimentos que melhor se encaixam com o seu perfil genético. Para mais informações sobre Nutrigenética e Nutrigenômica, leia também este artigo do Profissão Biotec.
Além da saúde, as ciências ômicas também trazem um impacto para a agricultura e pecuária. Essas tecnologias levam a um maior conhecimento sobre vias metabólicas e genes chaves para obtenção de plantas tolerantes a diferentes tipos de fatores ambientais restritivos ao crescimento, como a seca, a salinidade do solo, temperatura elevada, frio, doenças, entre outros. Também pode ser usada na obtenção de animais com características de maior qualidade e produtividade.
Esse maior conhecimento auxilia os programas de melhoramento genético convencional, tanto de plantas como de animais, com a descoberta de marcadores moleculares, podendo acelerar o tempo de obtenção de um novo organismo melhorado. Além disso, auxilia na obtenção de plantas transgênicas através do uso de técnicas de engenharia genética, introduzindo os genes descobertos com as tecnologias ômicas que estão relacionadas com a característica de interesse.
COMO É REALIZADA?
Como discutido acima, já sabemos que as técnicas são importantes na compreensão de processos bioquímicos, mas sua aplicação ainda é restrita, devido à necessidade de utilização de equipamentos muito caros, como um sequenciador no caso da Genômica e da Transcriptômica, ou um HPLC (Cromatógrafo Líquido de Alta Eficiência) e/ou um GC-MS (Cromatógrafo Gasoso) acoplados a um Espectrômetro de Massas, no caso da proteômica e metabolômica.
As análises “ômicas” ainda requerem profissionais com conhecimentos em química analítica e instrumental, bioinformática, bioquímica e genética, ou seja, diferentes áreas do conhecimento que devem ser correlacionadas. Bem o perfil de um profissional de biotecnologia né?
Hoje no Brasil temos diversos grupos de pesquisa em universidades e instituições que trabalham com essas tecnologias, tanto na área da saúde, como na área agrária. Se você se interessa pelo assunto, se já conhecia ou não essas técnicas, deixe seu comentário e compartilhe sua opinião com a gente!
Estou fazendo uma revisão bibliográfica sobre genômica – melhoramento animal e vegetal, gostaria de saber se tens algum trabalho, artigo que possa compartilhar para que eu agregue mais conhecimento a respeito do assunto?