trabalho de biologia sobre clonagem animal

trabalho de biologia sobre clonagem animal

Escola Estadual de Ensino Fundamental e médio Prof. Raul Córdula

Campina Grande 27/07/2010

Biologia – Jaíra

Eunice Paloma Nascimento nº 16 3º A Manhã

Trabalho – assunto:

Introdução

Clonagem é a produção de indivíduos geneticamente iguais. É um processo de reprodução assexuada que resulta na obtenção de cópias geneticamente idênticas de um mesmo ser vivo – microorganismo, vegetal ou animal. Clonagem em biologia é o processo de produção das populações de indivíduos geneticamente idênticos, que ocorre na natureza quando organismos, tais como bactérias, insetos e plantas reproduzem-se assexuadamente. Clonagem em biotecnologia refere-se aos processos usados para criar cópias de fragmentos de DNA (Clonagem molecular), células (Clonagem Celular), ou organismos.

No século XX, as múltiplas descobertas no domínio da genética permitiram que se avançasse para a clonagem de seres complexos, nomeadamente mamíferos e estão estudando a possibilidade de clonar seres humanos.

Clonagem natural

A clonagem é natural em todos os seres originados a partir de reprodução assexuada (ou seja, na qual não há participação de células sexuais), como é o caso das bactérias, dos seres unicelulares e mesmo da relva de jardim. A clonagem natural também pode ocorrer em mamíferos, como no tatu e nos gêmeos univitelinos. Nos dois casos, embora haja reprodução sexuada na formação do ovo, os descendentes idênticos têm origem a partir de um processo assexuado de divisão celular. Os indivíduos resultantes da clonagem têm, geralmente, o mesmo genótipo, isto é, o mesmo gene, ou patrimônio genético.

Clonagem induzida

A clonagem induzida é feita a partir de um processo no qual é retirado de uma célula o núcleo, e de um óvulo a membrana. A junção dos dois depois é colocada numa barriga de aluguel, ou mesmo em laboratório, para a clonagem terapêutica.

A clonagem induzida artificialmente é uma técnica da engenharia genética aplicada em vegetais e animais, ligada à pesquisa científica. Nesse caso, o termo aplica-se a uma forma de reprodução assexuada produzida em laboratório, de forma artificial, baseada num único patrimônio genético. A partir de uma célula-mãe, ocorre a produção duma ou mais células (idênticas entre si e à original), que são os clones. Os indivíduos resultantes desse processo terão as mesmas características genéticas do indivíduo "doador", também denominado "original".

Clonagem reprodutiva

Uma das técnicas básicas usadas por cientistas é a transferência nuclear da célula somática (SCNT ou TNCS). Esta técnica foi usada por cientistas durante muitos anos, para clonar animais através de células embrionárias.

Como o nome da técnica implica, a transferência duma célula somática está envolvida neste processo. Esta célula somática é introduzida, então, numa célula retirada de um animal (ou humano), logo depois da ovulação. Antes de introduzir a célula somática, o cientista deve remover os cromossomos, que contêm genes e funcionam para continuar a informação hereditária, da célula recipiente.

Após ter introduzido a célula somática, as duas células fundem. Ocasionalmente, a célula fundida começará a tornar-se como um embrião normal, produzindo a prole, colocado-se no útero de uma "mãe-de-aluguel" para um desenvolvimento mais propício.

Os problemas associados com a técnica de SCNT são o stress em ambas as células envolvidas no processo. Isto resulta numa taxa elevada de mortalidade de ovos recipientes. Além disso, o processo inteiro é um consumo de tempo e de recursos, porque as partes deste requerem o trabalho manual sob microscópio. Similar a outras técnicas, esta é também ineficiente, pois, apenas aproximadamente 2,5% dos embriões sobrevivem dado logo após o nascimento.

Clonagem terapêutica

A Clonagem Terapêutica é um procedimento cujos estágios iniciais são idênticos à clonagem para fins reprodutivos, mas que difere no fato do blastocisto não ser introduzido no útero: este é utilizado em laboratório para a produção de Célula embrionária/células-tronco a fim de produzir tecidos ou órgão para transplante.

Esta técnica tem como objetivo produzir uma cópia saudável do tecido ou do órgão duma pessoa doente para transplante. As Células embrionária/células-tronco embrionárias são particularmente importantes porque são multifuncionais, isto é, podem ser usadas em diferentes tipos de células. Podem ser utilizadas no intuito de restaurar a função de um órgão ou tecido, transplantando novas células para substituir as células perdidas pela doença, ou substituir células que não funcionam adequadamente devido a defeito gene/genético (ex: neurônio/doenças neurológicas, diabetes, coração/problemas cardíacos, Acidente vascular cerebral, lesões da coluna cervical e sangue/doenças sanguíneas etc.…).

As Células embrionária/células-tronco adultas não possuem essa capacidade de transformarem-se em qualquer tecido. As células músculo/musculares vão originar células musculares, as células do fígado vão originar células do fígado, e assim por diante.

Clone

A palavra clone foi introduzida na língua inglesa no início do século XX. A sua origem etimológica é da palavra grega κλων (lê-se klón), que quer dizer broto de um vegetal.

Clone é um conjunto de células geneticamente idênticas que são todas descendentes duma célula ancestral, podendo dar origem a um grande número de organismos iguais entre si. Designa também todos os indivíduos, considerados coletivamente, resultantes da reprodução assexuada (ou partenogênese ou apoximia) duma única forma inicial individualizada. É também a réplica exata dum gene obtido por engenharia genética numa sequência de ácido desoxirribonucléico (ADN). Os componentes dum clone têm sempre a mesma constituição genética desde que não ocorram quaisquer mutações.

Clonagem animal

A clonagem animal pode ser feita, basicamente, de duas formas: separando-se as células de um embrião em seu estágio inicial de multiplicação celular, ou pela substituição do núcleo de um óvulo por outro proveniente de uma célula de um indivíduo já existente (neste último caso utiliza-se a técnica de transferência nuclear, que segundo alguns especialistas não se tratam propriamente de clonagem. No entanto, como popularmente o termo tem se aplicado também a esta técnica, neste site não será feita essa distinção). A primeira forma, separação provocada das células de um embrião, produzirá novos indivíduos exatamente iguais, quanto ao patrimônio genético, porém diferentes de qualquer outro já existente.

É um processo semelhante ao que ocorre na natureza quando são gerados gêmeos univitelinos, que têm origem a partir de um mesmo óvulo e de um mesmo espermatozóide. Este tipo de procedimento já foi realizado, de forma experimental, com embriões humanos, em 1993, pelos pesquisadores norte-americanos Jerry Hall e Robert Stillman, da Universidade de George Washington, de Washington/EUA.

A segunda forma, que reproduz assexuadamente um indivíduo igual a outro previamente existente, pela substituição do material nuclear, também denominada de duplicação, foi proposto, teoricamente, pelo Prof. Hans Speman (1869 - 1941), em 1938. O Prof. Speman, biólogo alemão, ganhou o Prêmio Nobel de 1935 pelas suas contribuições no estudo da evolução dos seres vivos. O primeiro experimento com sucesso já foi realizado em 1952, pelos Drs. Robert Briggs e Thomas J. King, do Instituto Carnegie/Washington-EUA. Eles obtiveram os primeiros clones de rãs, por substituição de núcleos celulares. Durante muitos anos isto foi testado em diferentes espécies animais, especialmente mamíferos. O Prof. Ian Wilmut e seus colaboradores, do Roslin Institute, de Edimburgo/Escócia, associados à empresa PPL, realizaram em 1996, uma substituição do núcleo de um óvulo pelo de uma célula mamária proveniente de uma ovelha adulta.

Esse processo é teoricamente simples, mas, na prática, é muito difícil e delicado. Há duas diferenças básicas entre a clonagem induzida em animais feita a partir de células embrionárias e a realizada com células não reprodutivas. Os clones obtidos a partir de células embrionárias são limitados, pois cada ovo oferece somente de 8 a 16 células capazes de gerar embriões. Além disso, como o embrião clone derivou de um ovo, não se pode saber qual é o resultado final, pois ele é o produto de uma fecundação que contém uma combinação gênica desconhecida, que ainda não manifestou as suas características. Quanto aos clones obtidos a partir de células não reprodutivas, o resultado é certo, pois já se conhece o ser adulto que vai originar os clones. Neste caso, pode ser feito um número ilimitado de cópias.

Mais freqüente, a cópia de animais sob medida abre a perspectiva de curar doenças Prossegue a temporada de clones fabricados. Primeiro foi a ovelha Dolly, criada pelo embriologista Ian Wilmut nos laboratórios do Instituto Roslin, na Escócia. Em seguida vieram um par de macacos do Oregon, nos Estados Unidos, a vaquinha francesa Marguerite, que morreu alguns dias após o nascimento, os bezerros malhados Charlie e George e duas novilhas japonesas. A última novidade no campo da replicagem de animais foram 50 camundongos marrons, ou cinco gerações de clones, criados por pesquisadores da Universidade do Havaí. Os 17 meses transcorridos entre o anúncio do nascimento de Dolly - que, por sinal, já é mãe pelo método natural - e o dos ratos havaianos, 11dias atrás, consagraram a técnica de clonagem e alargaram os limites da ciência. Pesquisadores constroem cópias de animais a partir das células de suas matrizes e viram as costas à via normal de reprodução: a sexual.

Logo após a revelação do nascimento dos ratinhos, a empresa PPL Therapeutics, que financiou as pesquisas do criador de Dolly, anunciou sua associação com a ProBio America, sócia da Universidade do Havaí. Estava de olho no futuro e lucrativo mercado que anima essa pesquisa a princípio bizarra, mas com propósitos bem definidos: a clonagem de porcos com genes de outras espécies introduzidos artificialmente em suas células, os chamados transgênicos. Esses animais fariam o papel de uma fábrica viva de órgãos usados como substitutos dos órgãos humanos em transplantes, um filão do mercado mundial avaliado em US$ 6 bilhões por ano. Por enquanto, os xenotransplantes - transplantes de espécies "estrangeiras" - não são feitos por uma razão muito simples. Espécies diferentes não são compatíveis e, ao se misturar, podem favorecer o contágio de doenças ainda desconhecidas. Mas se prevê que, em breve, serão freqüentes

A outra razão que move a criação desses animais também é econômica e não é nova. A PPL Therapeutics faz pesquisas com um rebanho de vacas, ovelhas e porcos transgênicos visando à produção de remédios para uso humano. É o caso de Dolly, uma ovelha clonada que recebeu genes humanos. Quando ficar adulta, seu leite será rico em uma proteína usada para tratar fibrose cística e no fator coagulante 9, essencial no tratamento da hemofilia. Outras duas ovelhas transgênicas produzem o antioxidante EC-SOD, útil em transplantes e cirurgias cardíacas. Não é só: pesquisadores da Universidade do Colorado (EUA) transplantaram células clonadas de bois para o cérebro de ratos, obtendo sucesso no tratamento dos sintomas do mal de Parkinson nesses animais. Não há limites para os avanços que a medicina espera alcançar com os transgênicos. Acredita-se, por exemplo, que as pesquisas ajudarão a entender o processo de multiplicação de células doentes responsáveis pelo câncer.

A clonagem da ovelha Dolly em 1997, a partir de células de um animal adulto, foi o acontecimento científico mais espetacular dos últimos anos, e continua tendo desdobramentos em novas experiências. Ela foi feita pelo cientista Ian Wilmut, do Instituto Roslin de Edimburgo/Escócia. A tarefa não foi fácil, houve muitos erros: antes de obter um clone saudável, os escoceses fizeram cerca de 400 tentativas fracassadas. A fêmea adulta usada como doadora do material genético morreu antes da experiência; suas células foram congeladas em tubo de ensaio.

Depois de Dolly foram clonados diversos animais e nenhum deles foi copiado a partir de um animal adulto. Dolly está envelhecendo precocemente e pode morrer mais cedo; mas Bonnie, o primeiro filhote de Dolly, gerado naturalmente é saudável. (ovelha Dolly, primeiro animal clonado do mundo)

Na Grã-Bretanha em 1998, a Comissão de Genética Humana, juntamente com a autoridade de embriologia e fertilização humana, recomendou a clonagem de embriões humanos para a produção de tecidos e órgãos para transplantes, cura do mal de Parkinson e de alguns tipos de câncer. A técnica para isso é semelhante à da clonagem de Dolly: retira-se o núcleo de um óvulo que, com uma corrente elétrica, é fundido a uma célula somática humana. Ele é cultivado por duas semanas em laboratório para desenvolver um aumento suficiente das chamadas “células-tronco”.

Entretanto, a clonagem humana está suspensa na Grã-Bretanha, nos Estados Unidos e outros países e condenada pela Igreja Católica. Cientistas japoneses transferiram material genético (DNA) de uma vaca adulta para óvulos não fecundados dos quais retiraram o núcleo, os óvulos resultantes desta fusão foram implantados em cinco vacas e a gravidez foi bem-sucedida em quatro delas. Cientistas americanos clonaram bezerros com uma diferença, usaram células de um feto em vez de um animal adulto.

A clonagem da ovelha Dolly contou com efetiva participação de Lawrence C. Smith, um paulistano, filho de ingleses, formado pela Unesp de Jaboticabal/SP; ele fez mestrado em Genética Animal na Universidade de Edimburgo/Escócia e doutorado no Instituto Roslin, onde desenvolveu a técnica de clonagem por transferência nuclear, que sete anos depois daria origem à ovelha Dolly. Em Montreal, Canadá, ele comandou a clonagem de um bezerro, o Estarbuck II, feita a partir de células congeladas de animal já morto, o EstarbucK I, um touro premiado.

O Congresso Americano decidiu proibir a clonagem de embriões humanos mesmo para fins terapêuticos; entretanto cientistas da Advanced Cell, empresa de biotecnologia, anunciaram em novembro de 2001 terem criado o primeiro clone humano, na verdade uma bolinha com cerca de 100 células que nem sequer é ainda um embrião, e recebe o nome técnico de “blasticisto”. Querem usá-la para cultivar tecidos que podem salvar pessoas que sofrem de doenças neurológicas, e dezenas de outras com a chamada “Clonagem terapêutica”.

Também o médico italiano Antinori insiste em realizar experiências de clonagem humana, apesar do repúdio a essa técnica em todo o mundo, tendo anunciado em 2002 que uma paciente inglesa teria sido usada para essa clonagem, informação depois desmentida, assim como o fracasso das tentativas da Advanced Cell. No Brasil, a primeira clonagem de um animal foi feita em março de 2001, com o nascimento da bezerra Vitória nos arredores de Brasília. Ela se desenvolveu a partir de uma célula embrionária: os pesquisadores dividiram em várias células um embrião retirado de uma vaca que, normalmente, geraria somente um filhote. Cada uma dessas células, a seguir, foi implantada em um óvulo e cada qual gerou novo embrião, sendo que Vitória nasceu de um deles. Rodolfo Rumpf, da Embrapa - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, foi o coordenador da clonagem e usou técnica desenvolvida no Canadá pelo cientista brasileiro Lawrence Smith, que participou desde o início da clonagem de Dolly. Em abril de 2002, a equipe do professor José Antônio Visintin, da USP, realizou em Campinas/SP, uma clonagem com célula de uma vaca adulta nelore, a primeira dessa raça no mundo. Esperava-se o nascimento de uma bezerra, mas, para surpresa geral, nasceu um bezerro. Rodolfo Rumpf, que clonou a bezerra Vitória, afirma que o caso recente do inesperado bezerro não tem explicação, porque o sexo já está definido na célula somática. O bezerro nasceu por cesariana.

"Clones e transgênicos são o resultado de técnicas indissociáveis", afirma o geneticista José Antonio Visintin, da Universidade de São Paulo. Enquanto os métodos de mutação genética produzem o animal com as características desejadas, a clonagem o multiplica. "É muito mais fácil fazer clones animais do que criar transgênicos", afirma seu colega Rodolfo Rumpf, da Embrapa. Rumpf e Visintin competem amigavelmente na criação do primeiro clone brasileiro, um bovino da raça nelore. Neste caso, a clonagem será usada com outro objetivo econômico importante: o melhoramento genético dos rebanhos. Ela pode significar o rápido desenvolvimento de vacas capazes de produzir mais leite e carne mais saborosa. A clonagem também poderá ter um fim nobre: salvar espécies ameaçadas, como o urso-panda chinês, o tigre-de-bengala ou o mico-leão-dourado. "Um dos principais clientes da biotecnologia é a preservação genética de animais em via de extinção", diz o pesquisador da Embrapa.

Se a clonagem de animais é possível, por que não a de humanos? A pergunta é natural e já foi formulada por vários cientistas desde a vinda de Dolly ao mundo. O médico americano Richard Seed causou reação ao anunciar no final do ano passado, em um simpósio médico de Chicago, estar apto a fabricar clones humanos dentro de 18 meses. Seed não pôde levar sua proposta adiante, mesmo porque os Estados Unidos, como a maioria dos países, entre eles o Brasil, proibiram experiências com seres humanos. Não haverá clones humanos fazendo companhia a porcos, bois, ovelhas e camundongos. O simples bom senso impede que experiências desse tipo sejam realizadas.

Potenciais da clonagem humana

  • Benefícios

Ao longo da evolução do tempo, foram vários os benefícios que os cientistas acreditam que a clonagem humana tem. Aqui estão algumas das suas ideias sobre o assunto:

  • O rejuvenescimento. O Dr. Richard Seed, um dos principais propulsores da clonagem humana, sugere que um dia, poderá vir a ser possível inverter o processo do envelhecimento devido à aprendizagem que nos é fornecida através do processo de clonagem;

  • A tecnologia humana da clonagem podia ser usada para inverter os ataques cardíacos. Os cientistas afirmam que conseguirão tratar vítimas de ataques cardíacos através da clonagem das suas células saudáveis do coração, e injetando nas áreas do coração que foram danificadas. As doenças cardiovasculares são a maior causa de morte em grande parte dos países industrializados;

  • Casos de infertilidade. Com a clonagem, os casais inférteis poderiam ter filhos. Uma estimativa é de que os tratamentos atuais de infertilidade são menos de 10 por cento bem sucedidos. Os casais passam por um sofrimento psíquico e emocional muito grande, para uma possibilidade remota de ter filhos. Muitos perdem o seu tempo e dinheiro sem sucesso. A clonagem humana torna possível fazer com que muitos casais inférteis consigam ter filhos.

  • A Cirurgia plástica, reconstrutiva e estética. Devido à clonagem humana e à sua tecnologia, os problemas, que, por vezes, ocorrem depois de algumas cirurgias de implantes mamários ou de outros procedimentos estéticos deixam de existir. Com a nova tecnologia, em vez de usar materiais estranhos ao corpo, os médicos serão capazes de manufaturar o osso, a gordura, ou a cartilagem que combina os tecidos dos pacientes exatamente. Qualquer um poderá ter a sua aparência modificada para sua satisfação, sem riscos de doença. As vítimas dos acidentes terríveis que deformam o rosto (por exemplo), devem assim conseguir voltar a ter as suas características, sendo reparadas e de maneira mais segura. Os membros para amputados também poderão vir a ser regenerados.

  • Implantes mamários. Muitas pessoas verificaram que os implantes mamários as faziam ficar doentes, com doenças próprias dos seus sistemas imunes, devido a algumas incompatibilidades produzidas por materiais usados no aumento de peito. Com a clonagem humana e a sua tecnologia de implantes mamários e outros formulários da cirurgia estética, poderia ser feito com implantes que não seriam diferentes dos tecidos normais da pessoa.

  • Genes defeituosos. Cada pessoa carrega em média 8 genes defeituosos dentro dela. Estes genes defeituosos permitem que as pessoas fiquem doentes quando permaneceriam doutra maneira, saudáveis. Com a clonagem e a sua tecnologia pode ser possível assegurar-se de que não soframos mais por causa dos nossos genes defeituosos.

  • Casos de Síndrome de Down. As mulheres com risco elevado para a Síndrome de Down poderão evitar esse risco através da clonagem;

  • Problemas no fígado e nos rins. Poderá ser possível clonar fígados humanos para transplante dos mesmos;

  • A Leucemia. Este se espera ser um dos primeiros benefícios a vir desta tecnologia;

  • Vários tipos de Cancro. Poderemos aprender como trocar células, ‘‘on’’ and ‘‘off’’, através da clonagem, e assim, ser capaz de curar diversos cancros. Os cientistas ainda não sabem exatamente se as células se diferenciam em tipos específicos do tecido, nem compreendem porque células cancerígenas perdem o seu isolamento;

  • Fibrose Cística. Poderemos conseguir produzir uma terapia genética eficaz contra a fibrose cística. Alguns cientistas já se encontram a trabalhar nesta área;

  • Ferimento da coluna vertebral. Aprenderemos a fazer crescer, outra vez, os nervos ou a parte posterior da coluna vertebral, quando magoada. Tetraplégicos poderão sair das suas cadeiras de rodas e voltar a andar.

  • Testar algumas doenças genéticas. A clonagem pode ser usada para testar, e talvez curar, doenças genéticas.

  • As espécies em vias de extinção poderiam ser salvas - com a pesquisa que conduz à clonagem humana nós aperfeiçoaremos a tecnologia para clonar animais, e assim nós poderíamos para sempre preservar a espécie posta em perigo, incluindo seres humanos.

  • Malefícios

  • A possibilidade de comprometer a individualidade;

  • A perda de variabilidade genética;

  • Envelhecimento precoce;

  • Grande número de anomalias;

  • Lesões hepáticas, tumores, baixa imunidade;

  • A tecnologia não está ainda bem desenvolvida, tendo uma baixa taxa de fertilidade (para clonar a Dolly foram precisos 277 ovos, 30 começaram a dividir-se, 9 induziram a gravidez e apenas 1 sobreviveu);

  • Os clones poderão ser alvo de discriminação por parte da sociedade;

  • Os clones poderão estar sujeitos a problemas psicológicos desconhecidos, com impacto na família e na sociedade.

Conclusão

Embora se multipliquem os estudos sobre a clonagem artificial, esta continua com elevada taxa de insucesso. Os embriões clonados são pouco viáveis e os poucos clones resultantes apresentam anomalias que comprometem a sua sobrevivência, nomeadamente envelhecimento precoce e falhas nos sistemas vitais. Os cientistas estudam os vários tipos de reprodução assexuada existentes na Natureza de forma a desenvolver mecanismos que permitam a sua aplicação em seres mais complexos, como os primatas.

Estão em causa, não só assuntos ligados à Biologia, como também um conjunto de áreas que se tocam, fazendo com que se incluam na discussão deste tema questões culturais, religiosas e éticas.

Assim sendo, a manipulação genética interfere de forma direta com aquilo que de mais próprio e especifico há em cada um de nós. Portanto, encara-se este tema de forma cuidada e ainda com alguma discrição, que com a evolução do tempo e o indispensável auxílio do desenvolvimento científico, se tem vindo a desvanecer. Atualmente a grande maioria das pessoas aceita a manipulação de genes para fins terapêuticos, por exemplo, nos casos em que estão em jogo vidas humanas, a cura de alguma doença/ prevenção da sua evolução.

A clonagem despertou a sociedade para os problemas éticos envolvidos na experimentação científica, levantando mais uma vez a dúvida sobre até que ponto a investigação deve ser libertada da consciência ético-moral.

Referências bibliográficas

Dicionário de termos médicos, enfermagem e de radiologia / organização Deocleciano Torrieri Guimarães. – 2. ed. – São Paulo: Rideel, 2008.

http://www.coladaweb.com/biologia/genetica/clonagem-animal

http://pt.wikipedia.org/wiki/Clonagem

http://www.bioinfo.ufpb.br/difusao/images/clonagem.png

http://afilosofia.no.sapo.pt/10clonagem.htm

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