Swiss Confederation
Agroscope Reckenholz-Tänikon Research Station ART
Swiss Confederation
Agroscope Reckenholz-Tänikon Research Station ART
Abordagem escalonada para a avaliação
Research Station ART Research Station ART
Abordagem escalonada para a avaliação
do impacto de culturas GM em
i
ã
l
Jö
R
i
organismos não alvo
Jörg Romeis
Agrocope Reckenholz-Tänikon Research Station ART Zurich, Switzerland
Nature Biotechnology 26, 203-208 (2008)
Organização Internacional para o Controle Biológico e Integrado de Plantas e Animais Nocivos (IOBC)
Seção Regional Paleártica Oeste (WPRS) Seção Regional Paleártica Oeste (WPRS)
Objetivo
Desenvolver uma abordagem cientificamente
embasada genérica e rigorosa quanto ao
embasada, genérica e rigorosa quanto ao
levantamento dos riscos das culturas
transgênicas resistentes a insetos sobre
organismos não alvos, com ênfase em artrópodes
g
p
terrestres, que atenda às necessidades dos
tomadores de decisões ambientais
Envolvimento de cientistas de diversas
instituições (Europa e América do Norte)
Institutos de pesquisa pública
Institutos de pesquisa pública
Empresas de biotecnologia agrícola
Agências reguladoras
Laboratório de testes comerciais
Laboratório de testes comerciais
O grupo tem experiência em avaliação de
O grupo tem experiência em avaliação de
riscos ambientais de uma perspectiva da
pesquisa e regulamentação
Subgrupos - Tópicos
Formulação de problema
?
Estrutura
Seleção de espécies
Concepção do estudo
Concepção do estudo
Formulação de problema
I.
Define o escopo da avaliação de riscos
Identifica os pontos finais avaliação refletindo
as metas de gerenciamento (metas de
as metas de gerenciamento (metas de
proteção, política)
Formulação de problema
I.
Define o escopo da avaliação de riscos
Identifica os pontos finais de avaliação
Identifica os pontos finais de avaliação
refletindo as metas do gerenciamento (metas
d
t
ã
líti
)
de proteção, política)
Exemplo
p
Meta de gerenciamento – “proteção da
biodiversidade"
Pontos finais da avaliação – atributo mensurável
do meio ambiente por exemplo abundância de
do meio ambiente, por exemplo, abundância de
certos artrópodes não alvo
Formulação de problema
I.
Define o escopo da avaliação de riscos
Identifica os pontos finais de avaliação
refletindo as metas do gerenciamento (metas
refletindo as metas do gerenciamento (metas
de proteção, política)
Gera hipóteses de risco relevantes
Formulação de problema
I.
Define o escopo da avaliação de riscos
Identifica os pontos finais de avaliação refletindo
Identifica os pontos finais de avaliação refletindo
as metas do gerenciamento (metas de proteção,
líti
)
política)
Gera hipóteses de risco relevantes (alterações
nos pontos finais de avaliação)
Identifica os requisitos de dados (dados para
q
(
p
proporcionar testes robustos das hipóteses de
risco)
Formulação de problema
II.
Considera as informações precedentes
Além da característica introduzida, existem
diferenças significativas entre a planta GM
diferenças significativas entre a planta GM
e seus comparadores não transformados?
Caracterização da cultura/planta
Caracterização agronômica/morfológica
•
DormênciaDormência•
Crescimento•
Reprodução•
Dispersão das sementes•
Dispersão das sementes•
Potencial para ser tornar voluntária•
Interações inseto-doença-plantaAnálise composicional
•
…•
Macro e micronutrientes•
Elementos tóxicosAnálise composicional
•
Antinutrientes•
…Formulação de problema
II. Considera as informações precedentes
Alé d t í ti i t d id i t
Além da característica introduzida, existem
diferenças significativas entre a planta GM e seus comparadores não transformados?
comparadores não transformados?
Caso não existam, o LRA deve serfocado na característica expressa com potencial estressor (proteína inseticida).
Caso existam, as características novas ou diferentes da planta tornam-se estressores
Hipótese de risco típica para levantamento de
risco com fins regulatórios
"A proteína Bt expressa não é tóxica a
A proteína Bt expressa não é tóxica a
organismos não alvo na concentração
presente no campo"
Caracterização do fator estressante
•
Perfil da expressão (tempo, tecido, nível, etc.)
•
Prática agronômica (local período área etc )
•
Prática agronômica (local, período, área, etc.)
Identifica organismos não alvo (ONA)
que provavelmente serão expostos
Concentrações de Cry3Bb1 em artrópodes
do milho
Que consomem o mesofilo Que se alimental do floemado milho
do floema Predadores <0.1 0.1-1 Predadores [μg Cry3Bb1 10-100 1-10 0 >100 Outros 150 [μg Cry3Bb1 per g DW]Que consomem pólen
Caracterização do fator estressante
• Perfil da expressão (tempo, tecido, nível, etc.)
• Prática agronômica (local, período, área, etc.)
g
(
, p
,
,
)
Identifica organismos não alvo (ONA) que
provavelmente serão expostos
p o a e
e te se ão e postos
•
Modo de açãoE t d ti id d t ( ONA )
• Espectro de atividade contra pragas (ou ONAs)
Identifica ONAs que provavelmente são
sensíveis
¾
Norteia o levantamento de riscos e os
¾
Norteia o levantamento de riscos e os
Propriedades da estrutura (como testar)
Realizar estudos de campo
Dados suficientes?
Realizar estudos de semicampo
Dados suficientes? Parar
Realizar estudos de laboratório
Dados suficientes?
de test
a
Realizar estudos de laboratório
Dados
suficientes?
a
r
Analisar os dados disponíveis
Avançar pela estrutura para obter dados suficientes
para tomar uma decisão regulatória
Exemplo de estrutura
D aa dos s uu ficient e Estudos de campo e s para a Estudos de semicampo Estudos de laboratório a decis ã Dados anterioresEFATE NTO-Soil NTO-Lep NTO-Coleop ão
Teste das hipóteses de risco
• “Testar” não implica que um novo estudo é
necessário
• Os dados existentes podem corroborar as
p
hipóteses de risco com um grau suficiente de
certeza
certeza
Teste das hipóteses de risco
Exemplo Exemplo
Proteína Cry expressa em uma nova cultura (por exemplo, Cry1Ab expressa no guandu)
• Coletar novos dados sobre a expressão da proteína
• Rever os dados existentes sobre a fauna associada à cultura na área proposta de cultivo (por exemplo Índia)
área proposta de cultivo (por exemplo, Índia)
• Os dados existentes sobre a toxicidade da proteína cry
(coletados em levantamentos de risco realizados para algodão e milho) podem ser suficientes para demonstrar baixo risco a
espécies não pragas de guandu que expressam estas proteínas
Seleção de espécies
Selecionar espécies apropriadas para servir como
p
p p
p
substitutas para ONAs importantes
ecologicamente e economicamente e que
ecologicamente e economicamente e que
possam ser testadas para fornecer dados
l
t
t
i
i
l b
tó i
Seleção de espécies - critérios
Representantes de diferentes funções ecológicas
R
t
t
d
i
bi
t
t
Representantes do meio ambiente receptor
Espécies ou associação de espécies-chaves
representativas dos diferentes grupos funcionais
são conhecidas na maioria dos sistemas
.
Portanto, espécies substitutas apropriadas que são
relevantes para o agroecossistema podem ser
relevantes para o agroecossistema podem ser
selecionadas
.
Seleção de espécies - critérios
Representantes de diferentes funções ecológicas Representantes do meio ambiente receptorRepresentantes do meio ambiente receptor
Informações a respeito do fator estressante (especificidade perfil de exposição)
(especificidade, perfil de exposição)
E l 1
Exemplo 1
As proteínas Cry3 para proporcionar proteção contra besouros pragas (vaquinhas bicudo do algodoeiro) besouros pragas (vaquinhas, bicudo do algodoeiro) apresentam maior probabilidade de afetar outros
coleópteros do que as espécies que pertencem a outros p q p q p grupos taxonômicos.
Seleção de espécies - critérios
Representantes de diferentes funções ecológicas Representantes do meio ambiente receptor
Representantes do meio ambiente receptor
Informações a respeito do fator estressante (especificidade perfil de exposição)
(especificidade, perfil de exposição)
E
l 2
Exemplo 2
Abelhas só são expostas a proteínas inseticidas
expressas no pólen de variedades de milho GM
.
Seleção de espécies - critérios
Representantes de diferentes funções ecológicas Representantes do meio ambiente receptor
Representantes do meio ambiente receptor Informações a respeito do fator estressante
(especificidade perfil de exposição) (especificidade, perfil de exposição)
Receptivil para testes
Disponibilidade dos métodos de teste Reconhecimento taxonômico
Valores antropocêntricos
Concepção do estudo – requisitos gerais
Propósito e objetivos do estudo claramente definidos (norteados pela formulação de problema)
O estudo deve fornecer dados que sejam interpretáveis e possam ser relacionados a um ponto final de
avaliação
O lt d d t d d ili t d d
Os resultados do estudo devem auxiliar na tomada de decisão ao reduzir a incerteza na avaliação de riscos.
Concepção do estudo – avaliação
escalonada
Estudos de laboratório• Testes dos efeitos
Material de planta transgênica
escalonada
Material de planta transgênica Toxinas purificadas
- Dose elevada ("pior caso") - Dose / Resposta
Estudos de semicampo • Estudos tritróficos
• Testes de ciclo de vida
Compl
Estudos de campo
exidad
e
• Estudar as dinâmicas faunísticas ou
da população e
• A complexidade leva ao aumento dos custos e da mão de obra
Vantagens dos estudos de laboratório
Condições controladas- condições abióticas
- qualidade, idade, etc., dos organismos testadosqua dade, dade, e c , dos o ga s os es ados - controle negativo/positivo (limiares)
d i d d í i
=> padronizados, reproduzíveis
Isolamento do impacto biológico preocupante
Condições do pior caso de exposiçãoContinuum do levantamento de riscos
Laboratório Laboratório ampliado/ Campo semicampo Potência na avaliação do perigoContinuum do levantamento de riscos
Laboratório Laboratório
ampliado/ Campo
semicampo
Aumento do realism do levantamento Aumento na complexidade ecológica Redução na generalidade
Potência na avaliação do perigo
Avaliação das
Concepção do estudo – considerações
(i) Pontos finais específicos de mensuração
•
Dependem da finalidade do estudo•
Devem ser relacionados aos pontos finais da avaliaçãop ç(ii) Estágio de vida a ser testado
Critérios de seleção
•
Nível de exposição provável (adulto x larva)p ç p ( )•
Sensibilidade ao composto inseticidaConcepção do estudo – considerações
(iii) Disponibilidade de protocolos de teste
•
modificados para considerar- caminhos de exposição oral
d d ã d t í i ti id
- modo de ação das proteínas inseticidas
(iv) Validação do teste (padrões de controle de
qualidade)
•
Assegura a repetibilidade, interpretabilidade e qualidade do est doestudo
•
Padrões de BPL recomendados / obrigatórios•
Necessidade de conseguir reconstruir o estudo completo eTestes de mais elevado
Realizar somente quando eles
Reduzirem a incerteza na avaliação de riscos
Reduzirem a incerteza na avaliação de riscos
Forem justificáveis mediante detecção de riscosinaceitáveis em níveis inferiores de teste inaceitáveis em níveis inferiores de teste
Quando estudos em etapas precoces não são possíveisP d li d b di õ i
Podem ser realizados sob as condições e o rigorConclusões (I)
A abordagem assegura o teste de hipóteses relevantesclaramente formuladas.
A avaliação escalonada de possíveis perigos com espéciessubstitutas representativas e estimativas de exposição substitutas representativas e estimativas de exposição
conservadoras proporciona uma base rigorosa e eficaz para estimar o risco
estimar o risco.
Assim, minimiza a probabilidade de ocorrência de falsoti d i lt lib ã d l t GM
negativos que poderia resultar na liberação de plantas GM com efeitos indesejáveis.
