Há muitas definições para a biotecnologia, mas há unanimidade que a biotecnologia possui como uma das suas bases a biologia, química e engenharia, adquirindo característica multidisciplinar.
O termo “biotecnologia” foi usado pela primeira vez em 1919, pelo engenheiro húngaro Karl Ereky, definindo como as linhas de pesquisas que envolvem geração de produtos a partir de matérias-primas recebedoras de materiais vivos. Somente mais tarde
52 RUBIO, R. A. N.; MOLANO, L. U. Biossegurança e Bioética em Biotecnologia: um guia para jornalistas.
incorporou-se ao conceito uma produção em larga escala (industrial), para resolver problemas de produção, resistências e produzir ou modificar produtos (criando novos produtos e/ou utilidades)53.
Ao longo da história o homem já utilizava as concepções da biotecnologia, que é uma das práticas mais antigas da humanidade. Assim, se produziam queijos, vinhos, pão e cerveja. Há relatos que por volta de 8000 aC., houve as primeiras experiências no cultivo de plantas, como por exemplo a batata. No entanto, não se pode precisar sobre a utilização de organismos vivos para modificação de outras matérias, tendo uma mescla, também, do local em que foi explorada.
Existem vários fatos importantes ao longo da história, com o uso de técnicas e equipamentos, os quais possibilitaram o desenvolvimento de mecanismos utilizados, no que é hoje, a biotecnologia. Assim, no século XVII, o pesquisador Anton van Leeuwenhock, em 1675, após polir inúmeras lentes, idealizou e construiu um microscópio com ampliação de 270 vezes, possibilitando visualizar microrganismos. Descobriu, também, agentes presentes no fermento, e sua teoria foi comprovada por Louis Pasteur (1875) que a fermentação é realizada por microrganismos, quase 200 anos depois. Isto possibilitou o desenvolvimento do processo de fermentação industrial e produção do ácido láctico, etanol e vinagre. Eduard Buchner converteu açúcar em álcool (usando células de levedura maceradas – ausência de organismos vivos), possibilitando a produção de explosivos nas guerras mundiais. Em 1928, Alexander Fleming descobriu a penicilina, que mais tarde permitiu a produção em larga escala, em especial na 2ª Guerra Mundial, de antibióticos, por processos fermentativos. Em 1953 com o estabelecimento da estrutura do DNA (ácido desoxirribonucleico), e novas técnicas de manipulação genéticas – técnicas de DNA recombinante (fusão celular e hibridoma), o termo biotecnologia estabeleceu-se, interagindo com diversas áreas do conhecimento: como genética, bioquímica, microbiologia, biologia celular, fisiologia, farmacologia, química, e outras.
53 FERRO, E. S. Biotecnologia translacional: hemopressina e outros peptídeos intracelulares. Dossiê
Biotecnologia. Estudados avançados, v. 24, n. 70, São Paulo, 2010. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-40142010000300008>. Acesso em: jun. 2014.
No quaro 4, apresenta-se uma visão cronológica do desenvolvimento da biotecnologia. Quadro 4 - Cronologia dos fatos mais relevantes relativos ao desenvolvimento da biotecnologia.
Período Acontecimento
6.000a.C. Bebidas alcoólicas (cerveja e vinho) são produzidas por sumérios e babilônios. 2.000 a.C. Panificação (pão) e bebidas fermentadas (cerveja) são utilizadas por egípcios, gregos e chineses.
500 a.C. Uso de um antibiótico, coalhada de soja (alívio da dor), feijão coalhado (tofu),
utilizado no tratamento de queimaduras - China
100 a.C. Tipo de inseticida, tipo seco e moído em pó de pétalas de crisântemos, para repelir mosquitos e moscas – China. 1665 Robert Hooke descobre células em um pedaço de cortiça.
1675 Anton van Leeuwenhoek constrói o primeiro microscópio.
1761 Cruzamento de plantas de espécies diferentes realizada pelo naturalista alemão Joseph Gottlieb Koelreuter.
1859
Charles Darwin, cientista britânico, publicou a Teoria da Evolução das Espécies pela Seleção Natural. O conceito de selecionar e destruir a prole mais fraca teve grande influência entre os criadores de animais em meados do século XIX, apesar da genética não ser ainda uma ciência reconhecidamente.
1865
Surgiu a genética, tendo como mentor o cientista/monge austríaco Gregor Mendel. Por meio de suas experiências com ervilhas, descobriu que as características são hereditárias, passadas de pai para filho, consequentemente descobrindo os padrões da hereditariedade
1870
Os criadores de plantas baseados na teoria de Darwin começam a cruzar espécies diferentes de algodão, conseguindo desenvolver uma variedade superior da planta.
1875/1876 Pasteur mostra que a fermentação é causada por microrganismos, caindo por terra que a fermentação era processo químico.
1879 O cientista Alexander Fleming descobriu a cromatina, uma estrutura parecida com uma “varinha” dentro do núcleo das células, que mais tarde foi chamada de "cromossomos".
1897
Eduard Buchner demonstrou ser possível a conversão de açúcar em álcool, utilizando células de levedura maceradas, ou seja, na ausência de organismos vivos.
1880-1910 Surgimento e desenvolvimento da fermentação industrial (ácido láctico, etanol,
vinagre)
1900 A mosca-da-fruta, Drosofila melanogaster, foi usada nos primeiros estudos de genes. 1906 Surgiu o termo "genética".
1919 A palavra biotecnologia foi usada pelo engenheiro húngaro Karl Ereky.
Período Acontecimento
1932 Inseminação artificial para criação de cavalos árabes – região da Arábia 1940-1950 Antibióticos são produzidos em larga escala por processos fermentativos.
1941 A expressão engenharia genética foi usada pela primeira vez.
1942 A penicilina começou a ser produzida como fármaco e utilizada como antibiótico em seres humanos. 1944 Foi descoberto que o DNA é a estrutura responsável pela transmissão das informações genéticas. 1953 Os cientistas James Watson e Francis Crick estabelecida a estrutura do DNA. O artigo deles é publicado na revista Nature e marca a era da genética contemporânea. 1956 O processo de fermentação foi otimizado, Arthur Kornberg descobriu a enzima DNA polimerase I, que catalisa a síntese de DNA em bactérias, levando a um entendimento de
como o DNA é replicado.
1958 O DNA foi produzido pela primeira em um laboratório.
1963 Surgimento de algumas variedades novas de trigo, aumentando o rendimento em 70% (o autor - Norman Borlau). 1969 Uma enzima foi sintetizada in vitro pela primeira vez.
1970 Enzimas de restrição (nucleasses específicas) foram identificadas, que possibilitam o corte da molécula de DNA, abrindo o caminho para clonagem molecular de genes. 1972 Foi descoberto que a composição do DNA humano é 99% similar à dos chimpanzés e gorilas. 1973 Início da engenharia genética, Hebert Boyer e Atanley Cohen, construíram um gene, usando parte do DNA bacteriano. 1975 Os primeiros anticorpos monoclonais foram produzidos.
1982 Insulina humana é produzida. A FDA aprovou a primeira insulina humana produzida por bactérias geneticamente modificada. Primeira transformação genética de células vegetais: Petunia (as cores das flores).
1983 Kary B. Mullis desenvolveu a técnica de reação de polimerização em cadeia (PCR). 1984 Clonou-se o vírus HIV e seu genoma foi totalmente sequenciado.
1986 Foi produzida a primeira vacina recombinante para humanos contra hepatite B e a primeira droga anticâncer produzida por meio da biotecnologia. 1990 Foi lançado o Projeto Genoma Humano. O primeiro tratamento de terapia gênica foi realizado em uma criança de quatro anos que sofria de uma desordem no sistema
imunológico, nos Estados Unidos.
1994 O primeiro gene de câncer na mama foi descoberto.
1995 A terapia gênica entra na guerra contra o câncer. O primeiro sequenciamento de um genoma de um organismo vivo diferente de vírus é concluído para a bactéria Hemophilus influenzae.
1996 Cientistas escoceses clonaram cópias idênticas de cordeiro a partir de embriões. 1997 Nasceu a ovelha Dolly, primeiro animal clonado de uma célula adulta.
1998 genoma completo de um animal, o nematoide C. elegans.
Período Acontecimento
1999 Surge o conceito de interatoma e a ideia de que as proteínas raramente desempenham suas funções individualmente.
2003
A ovelha Dolly foi submetida a eutanásia após desenvolver um câncer de pulmão; a China aprovou a primeira regulamentação de um produto para terapia gênica.
2004 Primeiro animal de estimação foi clonado: um gato. Foi sequenciado o genoma do rato utilizado para pesquisas em laboratórios.
2005 A FDA aprovou a primeira droga para uma etnia específica: um remédio para problema cardíaco exclusivo de negros. Foi publicado o genoma do cachorro. 2010 Craig C. Venter publicou artigo na revista Science descrevendo pela primeira vez o desenvolvimento de uma célula sintética, cujo DNA inicial foi inteiramente sintetizado
em laboratório sob o comando humano. Fonte: Adaptação elaborada pelo autor de Villen 200254 e Ferro55
No Brasil uns dos primeiros usos do benefício da biotecnologia foram voltados para a agricultura, mais precisamente no plantio da soja. O melhoramento genético possibilitou o cultivo da planta em todo o país, tornando-se mais resistentes a pragas e doenças. Outro exemplo é o cultivo da maça, e o melhoramento genético possibilitou obtenção de plantas mais resistentes e adaptabilidade na região brasileira. Em 1940, o agricultor paulista A. Bruckner foi precursor dessa técnica, iniciando-se esse desenvolvimento no cultivo das macieiras.
Muitos depositaram esperanças com a aplicação e o desenvolvimento da biotecnologia, como ciência ligada à inovação, e os resultados aplicáveis para a melhoria da condição de vida da população. Pensava-se que os transgênicos, seria uma solução para todos os problemas, mas essa perspectiva não se realizou. No entanto, houve aumento da produção grãos e diminuindo o uso de defensivos agrícolas. Por outro lado, os mais céticos combatem que as alterações genéticas introduzidas poderiam causar a extinção de espécies ou surgimento de novas, com prejuízo ao meio ambiente, fato que gerou o aparecimento da
54 VILLEN, R. A. Biotecnologia - Histórico e Tendências. Centro Universitário do Instituto Mauá de
Tecnologia. Revista de Graduação da Engenharia Química, ano V n. 10, jul/dez. 2002. Disponível em: <http://www.hottopos.com/regeq10/rafael.htm>. Acesso em: jun. 2014.
55 FERRO, E. S. Biotecnologia translacional: hemopressina e outros peptídeos intracelulares. Dossiê
Biotecnologia. Estudados avançados, v. 24, n. 70, São Paulo, 2010. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-40142010000300008>. Acesso em: jun. 2014.
biossegurança, estipulando regras para pesquisas, desenvolvimento, plantio, comercialização e outros56.