12 Avanços em biologia nos últimos 30 anos

12 Avanços em biologia nos últimos 30 anos

A biologia fez grandes progressos nos últimos 30 anos. Esses avanços no mundo científico transcendem todas as áreas que cercam o homem, afetando diretamente o bem-estar e o desenvolvimento da sociedade em geral.

Como um ramo da ciência natural, a biologia concentra seu interesse no estudo de todos os organismos vivos. Todos os dias, as inovações tecnológicas permitem investigações mais específicas das estruturas que compõem as espécies dos cinco reinos naturais: animal, planta, dinheiro, protista e de fungos.

Dessa forma, a biologia aprimora suas pesquisas e oferece novas alternativas para as diferentes situações que atingem os seres vivos. Da mesma forma, faz descobertas de novas espécies e de espécies já extintas, que ajudam a esclarecer algumas questões relacionadas à evolução.

Uma das principais conquistas desses avanços é que esse conhecimento se espalhou para além das fronteiras do pesquisador, atingindo o ambiente cotidiano.

Atualmente, termos como biodiversidade, ecologia, anticorpo e biotecnologia não são exclusivamente para o especialista; seu uso e conhecimento sobre o assunto fazem parte do cotidiano de muitas pessoas não dedicadas ao mundo científico.

Os maiores avanços da biologia nos últimos 30 anos

RNA de interferência

Uma série de pesquisas relacionadas ao RNA foi publicada em 1998. Nestes, eles afirmam que a expressão gênica é controlada por um mecanismo biológico, chamado RNA de interferência.

Através desse RNAi, é possível silenciar, de maneira pós-transcricional, genes específicos de um genoma. Isto é realizado usando pequenas moléculas de RNA de fita dupla.

Essas moléculas atuam bloqueando a tradução e síntese de proteínas, que ocorre nos genes de mRNA, em tempo hábil. Dessa forma, a ação de alguns patógenos que causam doenças graves seria controlada.

O RNAi é uma ferramenta que teve grandes contribuições na área terapêutica. Atualmente, essa tecnologia é aplicada para identificar moléculas com potencial terapêutico contra várias doenças.

Primeiro mamífero adulto clonado

O primeiro trabalho em que um mamífero foi clonado foi realizado em 1996, realizado por cientistas em uma ovelha domesticada.

Células somáticas das glândulas mamárias que estavam no estado adulto foram usadas para realizar o experimento. O processo utilizado foi o de transferência nuclear. A ovelha resultante, chamada Dolly, cresceu e se desenvolveu, sendo capaz de se reproduzir naturalmente sem nenhum problema.

Mapeando o genoma humano

Esse grande avanço biológico levou mais de 10 anos para se materializar, o que foi alcançado graças às contribuições de muitos cientistas em todo o mundo. Em 2000, um grupo de pesquisadores apresentou um esboço quase definitivo do mapa do genoma humano. A versão definitiva do trabalho foi concluída em 2003.

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Este mapa do genoma humano mostra a localização de cada um dos cromossomos, que contém todas as informações genéticas do indivíduo. Com esses dados, os especialistas podem conhecer todos os detalhes de doenças genéticas e qualquer outro aspecto que desejem investigar.

Células-tronco de células da pele

Antes de 2007, foram tratadas informações de que células-tronco pluripotentes eram encontradas apenas em células-tronco embrionárias.

Nesse mesmo ano, duas equipes de pesquisadores americanos e japoneses realizaram um trabalho em que conseguiram reverter as células da pele adulta, para que pudessem atuar como células-tronco pluripotentes. Estes podem ser diferenciados, podendo se tornar qualquer outro tipo de célula.

A descoberta do novo processo, onde a “programação” das células epiteliais é alterada, abre um caminho para a área de pesquisa médica.

Membros robóticos do corpo controlados pelo cérebro

Em 2000, cientistas do Centro Médico da Universidade Duke implantaram vários eletrodos no cérebro de um macaco. O objetivo era que esse animal pudesse exercer controle sobre um membro robótico, permitindo assim a coleta de alimentos.

Em 2004, um método não invasivo foi desenvolvido com a intenção de capturar ondas do cérebro e usá-las para controlar dispositivos biomédicos. Foi em 2009 quando Pierpaolo Petruzziello se tornou o primeiro ser humano que, com uma mão robótica, podia realizar movimentos complexos.

Isso ele conseguiu usando os sinais neurológicos do cérebro, que foram recebidos pelos nervos do braço.

Edição da Base do Genoma

Os cientistas desenvolveram uma técnica mais precisa do que a edição de genes, o reparo de segmentos muito menores do genoma: as bases. Graças a isso, as bases de DNA e RNA podem ser substituídas, resolvendo algumas mutações específicas que podem estar relacionadas a doenças.

O CRISPR 2.0 pode substituir uma das bases sem alterar a estrutura do DNA ou RNA. Os especialistas conseguiram mudar uma adenina (A) por uma guanina (G), “enganando” suas células para reparar o DNA.

Dessa maneira, as bases AT se tornaram um par de GC. Essa técnica reescreve os erros que o código genético apresenta, sem cortar e substituir áreas inteiras do DNA.

Nova imunoterapia contra o câncer

Essa nova terapia é baseada no ataque ao DNA do órgão que possui células cancerígenas. O novo medicamento estimula o sistema imunológico e é usado em casos de melanoma.

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Também poderia ser usado em tumores cujas células cancerígenas têm a chamada “deficiência de reparo de incompatibilidade”. Nesse caso, o sistema imunológico reconhece essas células como estranhas e as elimina.

O medicamento foi aprovado pela Food and Drug Administration (FDA) dos Estados Unidos.

Terapia de genes

Uma das causas genéticas mais comuns de morte em bebês é a atrofia muscular espinhal tipo 1. Esses recém-nascidos carecem de uma proteína nos neurônios motores da medula espinhal. Isso faz com que os músculos enfraquecem e parem de respirar.

Os bebês que sofrem desta doença têm uma nova opção para salvar suas vidas. É uma técnica que incorpora um gene ausente nos neurônios da coluna vertebral. O messenger é um vírus inofensivo chamado vírus adeno-associado (AAV).

A terapia genética do AAV9, que tem o gene da proteína ausente nos neurônios da medula espinhal, é administrada por via intravenosa. Em uma alta porcentagem dos casos em que essa terapia foi aplicada, os bebês foram capazes de comer, sentar, conversar e alguns até correram.

Insulina humana através da tecnologia de DNA recombinante

A produção de insulina humana através da tecnologia de DNA recombinante representa um importante avanço no tratamento de pacientes com diabetes. Os primeiros ensaios clínicos com insulina humana recombinante em humanos começaram em 1980.

Isso foi feito produzindo as cadeias A e B da molécula de insulina separadamente e combinando-as por técnicas químicas. No entanto, o processo recombinante é diferente desde 1986. O código genético humano da proinsulina é inserido nas células de Escherichia coli.

Estes são então cultivados por fermentação para produzir pró-insulina. O peptídeo ligante é clivado enzimaticamente da proinsulina para produzir insulina humana.

A vantagem desse tipo de insulina é que ele tem uma ação mais rápida e uma imunogenicidade menor que a da carne de porco ou bovina.

Plantas transgênicas

Em 1983, as primeiras plantas transgênicas foram cultivadas.

Após 10 anos, a primeira planta geneticamente modificada foi comercializada nos Estados Unidos e, dois anos depois, uma pasta de tomate produzida por uma planta GM (geneticamente modificada) entrou no mercado europeu.

Posteriormente, as modificações genéticas são registradas a cada ano em plantas ao redor do mundo. Essa transformação de vegetais é realizada através de um processo de transformação genética, onde é inserido material genético exógeno  

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A base desses processos é a natureza universal do DNA, contendo as informações genéticas da maioria dos organismos vivos.

Essas plantas são caracterizadas por uma ou mais das seguintes propriedades: tolerância a herbicidas, resistência a pragas, aminoácidos modificados ou composição de gordura, esterilidade masculina, mudança de cor, maturação tardia, inserção de um marcador de seleção ou resistência a infecções virais.

Descoberta do 79º órgão do corpo humano

Embora Leonardo Da Vinci já o tenha descrito há mais de 500 anos, a biologia e a anatomia consideravam o mesentério uma simples dobra de tecido, sem qualquer importância médica.

No entanto, em 2017, a ciência considerou que o mesentério deveria ser considerado o 79º órgão, por isso foi adicionado ao Gray’s Anatomy, o manual de referência para anatomistas.

A razão é que agora os cientistas consideram o mesentério um órgão que forma uma dobra dupla do peritônio, sendo o elo entre o intestino e a parede abdominal.

Uma vez classificado como um órgão, é agora que são necessárias mais pesquisas sobre sua real importância na anatomia humana e como ela pode ajudar a diagnosticar certas doenças ou realizar cirurgias menos invasivas.

Doação de órgãos dará lugar à impressão 3D

A impressão 3D é um dos avanços científicos mais importantes nas últimas décadas, especialmente em nível prático, sendo uma ferramenta que está mudando muitos setores econômicos e grande parte da pesquisa científica.

Um dos usos que já estão sendo considerados é o do desenvolvimento maciço de órgãos, pois os avanços podem permitir a reprodução de tecidos humanos complexos para implantá-los cirurgicamente.

Referências

  1. SINC (2019) Dez avanços científicos de 2017 que mudaram o mundo são
  2. Bruno Martín (2019). Prêmio para o biólogo que descobriu a simbiose humana com bactérias. O país. Recuperado de elpais.com.
  3. Mariano Artigas (1991). Novos avanços na biologia molecular: genes inteligentes. Grupo de ciência, razão e fé. Universidade de Navarra. Recuperado de.unav.edu.
  4. Kaitlin Goodrich (2017). 5 Avanços importantes em biologia nos últimos 25 anos. Escapo no cérebro. Recuperado de brainscape.com
  5. Academia Nacional de Ciências Engenharia de Medicina (2019). Avanços Recentes em Biologia do Desenvolvimento. Recuperado de nap.edu.
  6. Emily Mullin (2017). O CRISPR 2.0, capaz de editar uma única base de DNA, pode curar dezenas de milhares de mutações. Revisão da tecnologia do MIT. Recuperado de technologyreview.es.
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