Evolução e Perfil

A biotecnologia pode ser definida como a aplicação de sistemas biológicos a processos técnicos e industriais. Abrange organismos tradicionais e geneticamente modificados. A biotecnologia tradicional é o resultado da hibridação clássica, acasalamento ou cruzamento de vários organismos para criar novos organismos que são usados ​​há séculos para produzir pão, cerveja, queijo, soja, saquê, vitaminas, plantas híbridas e antibióticos. Mais recentemente, vários organismos também têm sido usados ​​para tratar águas residuais, esgoto humano e resíduos tóxicos industriais.

A biotecnologia moderna combina os princípios da química e das ciências biológicas (biologia molecular e celular, genética, imunologia) com disciplinas tecnológicas (engenharia, informática) para produzir bens e serviços e para a gestão ambiental. A biotecnologia moderna utiliza enzimas de restrição para cortar e colar informações genéticas, DNA, de um organismo para outro fora das células vivas. O DNA composto é então reintroduzido nas células hospedeiras para determinar se a característica desejada é expressa. A célula resultante é chamada de clone modificado, recombinante ou organismo geneticamente manipulado (OGM). A “moderna” indústria da biotecnologia nasceu em 1961-1965 com a quebra do código genético e cresceu dramaticamente desde os primeiros experimentos bem-sucedidos de clonagem de DNA em 1972.

Desde o início dos anos 1970, os cientistas entenderam que a engenharia genética é uma tecnologia extremamente poderosa e promissora, mas que há riscos potencialmente sérios a serem considerados. Já em 1974, os cientistas pediram uma moratória mundial sobre tipos específicos de experimentos, a fim de avaliar os riscos e elaborar diretrizes apropriadas para evitar perigos biológicos e ecológicos (Committee on Recombinant DNA Molecules, National Research Council, National Academy of Sciences 1974 ). Algumas das preocupações expressas envolviam a potencial “fuga de vetores que poderiam iniciar um processo irreversível, com potencial para criar problemas muitas vezes maiores do que os decorrentes da multiplicidade de recombinações genéticas que ocorrem espontaneamente na natureza”. Havia preocupações de que “microorganismos com genes transplantados poderiam ser perigosos para o homem ou outras formas de vida. O dano pode ocorrer se a célula hospedeira alterada tiver uma vantagem competitiva que promova sua sobrevivência em algum nicho dentro do ecossistema” (NIH 1976). Também foi bem entendido que os trabalhadores de laboratório seriam os “canários na mina de carvão” e alguma tentativa deveria ser feita para proteger os trabalhadores, bem como o meio ambiente, de perigos desconhecidos e potencialmente graves.

Uma conferência internacional em Asilomar, Califórnia, foi realizada em fevereiro de 1975. Seu relatório continha as primeiras diretrizes de consenso baseadas em estratégias de contenção biológica e física para controlar os perigos potenciais previstos na nova tecnologia. Certos experimentos foram julgados como apresentando perigos potenciais tão sérios que a conferência recomendou que não fossem conduzidos naquela época (NIH 1976). O seguinte trabalho foi originalmente banido:

• trabalhar com DNA de organismos patogênicos e oncogenes
• formando recombinantes que incorporam genes de toxina
• trabalho que pode estender a gama de hospedeiros de patógenos de plantas
• introdução de genes de resistência a medicamentos em organismos não conhecidos por adquiri-los naturalmente e onde o tratamento seria comprometido
• liberação deliberada no meio ambiente (Freifelder 1978).

Nos Estados Unidos, as primeiras diretrizes do National Institutes of Health (NIHG) foram publicadas em 1976, substituindo as diretrizes de Asilomar. Esses NIHG permitiram que a pesquisa prosseguisse classificando os experimentos por classes de risco com base nos riscos associados à célula hospedeira, sistemas vetoriais que transportam genes para as células e inserções de genes, permitindo ou restringindo a condução dos experimentos com base na avaliação de risco. A premissa básica do NIHG - fornecer proteção ao trabalhador e, por extensão, segurança da comunidade - permanece em vigor até hoje (NIH 1996). O NIHG é atualizado regularmente e evoluiu para ser um padrão de prática amplamente aceito para biotecnologia nos EUA. A conformidade é exigida de instituições que recebem financiamento federal, bem como por muitos decretos municipais ou municipais. O NIHG fornece uma base para regulamentações em outros países ao redor do mundo, incluindo a Suíça (SCBS 1995) e o Japão (National Institute of Health 1996).

Desde 1976, o NIHG foi expandido para incorporar considerações de contenção e aprovação para novas tecnologias, incluindo instalações de produção em larga escala e propostas de terapia genética somática de plantas, animais e humanos. Alguns dos experimentos originalmente proibidos agora são permitidos com aprovação específica do NIH ou com práticas de contenção específicas.

Em 1986, o Escritório de Política Científica e Tecnológica dos Estados Unidos (OSTP) publicou sua Estrutura Coordenada para Regulamentação de Biotecnologia. Ele abordou a questão política subjacente de saber se os regulamentos existentes eram adequados para avaliar os produtos derivados das novas tecnologias e se os processos de revisão para pesquisa eram suficientes para proteger o público e o meio ambiente. As agências reguladoras e de pesquisa dos EUA (Environmental Protection Agency (EPA), Food and Drug Administration (FDA), Occupational Safety and Health Administration (OSHA), NIH, US Department of Agriculture (USDA) e National Science Foundation (NSF)) concordaram em regulamentar produtos, não processos, e que novos regulamentos especiais não eram necessários para proteger os trabalhadores, o público ou o meio ambiente. A política foi estabelecida para operar os programas regulatórios de forma integrada e coordenada, minimizando a sobreposição e, na medida do possível, a responsabilidade pela aprovação do produto caberia a uma agência. As agências coordenariam esforços adotando definições consistentes e usando revisões científicas (avaliações de risco) de rigor científico comparável (OSHA 1984; OSTP 1986).

O NIHG e a Estrutura Coordenada forneceram um grau apropriado de discussão científica objetiva e participação pública, o que resultou no crescimento da biotecnologia dos EUA em uma indústria multibilionária. Antes de 1970, havia menos de 100 empresas envolvidas em todos os aspectos da biotecnologia moderna. Em 1977, outras 125 empresas se juntaram às fileiras; em 1983, mais 381 empresas elevaram o nível de investimento de capital privado para mais de US$ 1 bilhão. Em 1994, a indústria cresceu para mais de 1,230 empresas (Massachusetts Biotechnology Council Community Relations Committee 1993), e a capitalização de mercado é de mais de US$ 6 bilhões.

O emprego nas empresas de biotecnologia dos Estados Unidos em 1980 era de cerca de 700 pessoas; em 1994, cerca de 1,300 empresas empregavam mais de 100,000 trabalhadores (Massachusetts Biotechnology Council Community Relations Committee, 1993). Além disso, existe toda uma indústria de apoio que fornece suprimentos (químicos, componentes de mídia, linhas de células), equipamentos, instrumentação e serviços (banco de células, validação, calibração) necessários para garantir a integridade da pesquisa e produção.

Em todo o mundo tem havido um grande nível de preocupação e ceticismo sobre a segurança da ciência e de seus produtos. O Conselho das Comunidades Européias (Parlamento das Comunidades Européias 1987) desenvolveu diretrizes para proteger os trabalhadores dos riscos associados à exposição a produtos biológicos (Conselho das Comunidades Européias 1990a) e colocar controles ambientais em atividades experimentais e comerciais, incluindo liberação deliberada. “Lançamento” inclui a comercialização de produtos que usam OGMs (Conselho das Comunidades Européias 1990b; Van Houten e Flemming 1993). Padrões e diretrizes pertencentes a produtos de biotecnologia dentro de organizações internacionais e multilaterais, como Organização Mundial da Saúde (OMS), Organização Internacional de Padrões (ISO), Comissão da Comunidade Européia, Organização para Alimentação e Agricultura (FAO) e Microbial Strains Data Network foram desenvolvidos ( OSTP 1986).

A moderna indústria de biotecnologia pode ser considerada em termos de quatro grandes setores da indústria, cada um com pesquisa e desenvolvimento (P&D) de laboratório, de campo e/ou clínico que dão suporte à produção real de bens e serviços.

• produtos biomédico-farmacêuticos, biológicos e de dispositivos médicos
• alimentos agrícolas, peixes e animais transgênicos, plantas resistentes a doenças e pragas
• produtos industriais geneticamente melhorados, como ácido cítrico, butanol, acetona, etanol e enzimas detergentes (ver tabela 1)
• tratamento de águas residuais ambientais, descontaminação de resíduos industriais.

Tabela 1. Microrganismos de importância industrial

* Importante para a biotecnologia moderna.

Trabalhadores de biotecnologia

A biotecnologia começa no laboratório de pesquisa e é uma ciência multidisciplinar. Biólogos moleculares e celulares, imunologistas, geneticistas, químicos de proteínas e peptídeos, bioquímicos e engenheiros bioquímicos estão mais diretamente expostos aos perigos reais e potenciais da tecnologia de DNA recombinante (rDNA). Outros trabalhadores que podem ser expostos menos diretamente a riscos biológicos de rDNA incluem pessoal de serviço e suporte, como técnicos de ventilação e refrigeração, prestadores de serviços de calibração e pessoal de limpeza. Em uma pesquisa recente com profissionais de saúde e segurança na indústria, descobriu-se que os trabalhadores expostos direta e indiretamente compreendem cerca de 30 a 40% da força de trabalho total em empresas comerciais típicas de biotecnologia (Lee e Ryan, 1996). A pesquisa em biotecnologia não se limita à “indústria”; é conduzido nas instituições acadêmicas, médicas e governamentais também.

Trabalhadores de laboratório de biotecnologia estão expostos a uma ampla variedade de produtos químicos perigosos e tóxicos, a riscos biológicos recombinantes e não recombinantes ou de “tipo selvagem”, patógenos humanos transmitidos pelo sangue e doenças zoonóticas, bem como materiais radioativos usados ​​em experimentos de rotulagem. Além disso, distúrbios musculoesqueléticos e lesões por esforço repetitivo estão se tornando mais amplamente reconhecidos como riscos potenciais para os pesquisadores devido ao uso extensivo de computadores e micropipetas manuais.

Operadores de fabricação de biotecnologia também estão expostos a produtos químicos perigosos, mas não a variedade que se vê no ambiente de pesquisa. Dependendo do produto e do processo, pode haver exposição a radionuclídeos na fabricação. Mesmo no nível mais baixo de risco biológico, os processos de fabricação da biotecnologia são sistemas fechados e o potencial de exposição às culturas recombinantes é baixo, exceto no caso de acidentes. Nas instalações de produção biomédica, a aplicação das boas práticas de fabricação atuais complementa as diretrizes de biossegurança para proteger os trabalhadores no chão de fábrica. Os principais perigos para os trabalhadores de manufatura em operações de boas práticas de larga escala (GLSP) envolvendo organismos recombinantes não perigosos incluem lesões musculoesqueléticas traumáticas (por exemplo, dores nas costas e dores), queimaduras térmicas de linhas de vapor e queimaduras químicas de ácidos e cáusticos (ácido fosfórico , hidróxido de sódio e potássio) utilizados no processo.

Os profissionais de saúde, incluindo técnicos de laboratório clínico, são expostos a vetores de terapia gênica, excrementos e amostras de laboratório durante a administração de medicamentos e cuidados de pacientes inscritos nesses procedimentos experimentais. Empregadas domésticas também podem ser expostas. A proteção do trabalhador e do meio ambiente são dois pontos experimentais obrigatórios a serem considerados ao fazer a solicitação ao NIH para experimentos de terapia genética humana (NIH 1996).

Os trabalhadores agrícolas podem ter exposição grosseira a produtos recombinantes, plantas ou animais durante a aplicação de pesticidas, plantio, colheita e processamento. Independentemente do risco potencial de risco biológico decorrente da exposição a plantas e animais geneticamente modificados, os riscos físicos tradicionais envolvendo equipamentos agrícolas e criação de animais também estão presentes. Controles de engenharia, EPI, treinamento e supervisão médica são usados ​​de acordo com os riscos previstos (Legaspi e Zenz 1994; Pratt e May 1994). EPI, incluindo macacões, respiradores, luvas utilitárias, óculos de proteção ou capuzes, são importantes para a segurança do trabalhador durante a aplicação, crescimento e colheita de plantas geneticamente modificadas ou organismos do solo.

Processos e Perigos

No processo biotecnológico do setor biomédico, células ou organismos, modificados de forma específica para produzir os produtos desejados, são cultivados em biorreatores de monocultura. Na cultura de células de mamíferos, o produto proteico é secretado das células para o meio nutriente circundante, e uma variedade de métodos de separação química (cromatografia de tamanho ou afinidade, eletroforese) pode ser usada para capturar e purificar o produto. Onde Escherichia coli organismos hospedeiros são usados ​​em fermentações, o produto desejado é produzido dentro da membrana celular e as células devem ser fisicamente rompidas para colher o produto. A exposição a endotoxinas é um risco potencial desse processo. Freqüentemente, antibióticos são adicionados ao meio de produção para aumentar a produção do produto desejado ou manter a pressão seletiva em elementos de produção genética (plasmídeos) que de outra forma seriam instáveis. Sensibilidades alérgicas a esses materiais são possíveis. Em geral, são riscos de exposição a aerossóis.

Vazamentos e liberações de aerossóis são antecipados e a exposição potencial é controlada de várias maneiras. As penetrações nos vasos do reator são necessárias para fornecer nutrientes e oxigênio, para liberar o dióxido de carbono (CO₂) e para monitorar e controlar o sistema. Cada penetração deve ser selada ou filtrada (0.2 mícron) para evitar a contaminação da cultura. A filtragem dos gases de exaustão também protege os trabalhadores e o ambiente na área de trabalho dos aerossóis gerados durante a cultura ou fermentação. Dependendo do potencial de risco biológico do sistema, a inativação biológica validada de efluentes líquidos (geralmente por calor, vapor ou métodos químicos) é uma prática padrão. Outros riscos potenciais na fabricação de biotecnologia são semelhantes aos de outras indústrias: ruído, proteção mecânica, queimaduras por vapor/calor, contato com corrosivos e assim por diante.

Enzimas e fermentação industrial são abordadas em outras partes deste enciclopédia e envolvem os processos, perigos e controles que são similares para sistemas de produção geneticamente modificados.

A agricultura tradicional depende do desenvolvimento de linhagens que utilizam o cruzamento tradicional de espécies de plantas relacionadas. A grande vantagem das plantas geneticamente modificadas é que o tempo entre as gerações e o número de cruzamentos necessários para obter a característica desejada são bastante reduzidos. Além disso, a dependência atualmente impopular de pesticidas e fertilizantes químicos (que contribuem para a poluição do escoamento) está favorecendo uma tecnologia que potencialmente tornará essas aplicações desnecessárias.

A biotecnologia vegetal envolve a escolha de uma espécie de planta geneticamente flexível e/ou financeiramente significativa para modificações. Como as células vegetais têm paredes celulares de celulose resistentes, os métodos usados ​​para transferir DNA para células vegetais diferem daqueles usados ​​para bactérias e linhas celulares de mamíferos no setor biomédico. Existem dois métodos principais usados ​​para introduzir DNA modificado em células vegetais (Watrud, Metz e Fishoff 1996):

• uma arma de partículas atira DNA na célula de interesse
• um desarmado, não tumorigênico Agrobacterium tumefaciens vírus introduz cassetes de genes no material genético da célula.

Tipo selvagem Agrobacterium tumefaciens é um patógeno natural de plantas que causa tumores de galhas em plantas danificadas. Essas cepas de vetores modificados e desarmados não causam a formação de tumores em plantas.

Após a transformação por qualquer um dos métodos, as células vegetais são diluídas, plaqueadas e cultivadas em meios de cultura de tecidos seletivos por um período relativamente longo (em comparação com as taxas de crescimento bacteriano) em câmaras de crescimento vegetal ou incubadoras. As plantas regeneradas a partir do tecido tratado são transplantadas para o solo em câmaras de crescimento fechadas para posterior crescimento. Após atingirem a idade apropriada, eles são examinados quanto à expressão das características desejadas e então cultivados em estufas. São necessárias várias gerações de experimentos em casa de vegetação para avaliar a estabilidade genética da característica de interesse e gerar o estoque de sementes necessário para estudos posteriores. Os dados de impacto ambiental também são coletados durante esta fase do trabalho e enviados com propostas às agências reguladoras para aprovação de liberação de teste de campo aberto.

Controles: o exemplo dos Estados Unidos

O NIHG (NIH 1996) descreve uma abordagem sistemática para prevenir a exposição do trabalhador e a liberação ambiental de organismos recombinantes. Cada instituição (por exemplo, universidade, hospital ou laboratório comercial) é responsável por conduzir pesquisas de rDNA com segurança e em conformidade com o NIHG. Isso é realizado por meio de um sistema administrativo que define responsabilidades e exige avaliações de risco abrangentes por cientistas experientes e oficiais de biossegurança, implementação de controles de exposição, programas de vigilância médica e planejamento de emergência. Um Comitê Institucional de Biossegurança (IBC) fornece os mecanismos para revisão e aprovação de experimentos dentro da instituição. Em alguns casos, é necessária a aprovação do próprio NIH Recombinant Advisory Committee (RAC).

O grau de controle depende da gravidade do risco e é descrito em termos de designações de Nível de Biossegurança (BL) 1-4; BL1 sendo o menos restritivo e BL4 o mais. Diretrizes de contenção são dadas para pesquisa, pesquisa e desenvolvimento em larga escala (maior que 10 litros de cultura), produção em larga escala e experimentos com animais e plantas em grande e pequena escala.

O Apêndice G do NIHG (NIH 1996) descreve a contenção física em escala de laboratório. BL1 é apropriado para trabalhar com agentes de risco potencial desconhecido ou mínimo para o pessoal do laboratório ou para o meio ambiente. O laboratório não está separado dos padrões gerais de tráfego do edifício. O trabalho é conduzido em bancadas abertas. Nenhum dispositivo de contenção especial é necessário ou usado. O pessoal do laboratório é treinado em procedimentos de laboratório e supervisionado por um cientista com treinamento geral em microbiologia ou ciência relacionada.

BL2 é adequado para trabalhos envolvendo agentes de risco potencial moderado para pessoas e meio ambiente. O acesso ao laboratório é limitado quando o trabalho está sendo realizado, os trabalhadores têm treinamento específico no manuseio de agentes patogênicos e são orientados por cientistas competentes, e o trabalho que gera aerossóis é realizado em cabines de segurança biológica ou outros equipamentos de contenção. Este trabalho pode exigir vigilância médica ou vacinação conforme apropriado e determinado pelo IBC.

BL3 é aplicável quando o trabalho é realizado com agentes nativos ou exóticos que podem causar doenças graves ou potencialmente letais como resultado da exposição por inalação. Os trabalhadores têm treinamento específico e são supervisionados por cientistas competentes e experientes no manuseio desses agentes perigosos. Todos os procedimentos são feitos sob condições de contenção que requerem engenharia especial e EPI.

O BL4 é reservado para os agentes mais perigosos e exóticos que representam um alto risco individual e comunitário de doenças com risco de vida. Existem apenas alguns laboratórios BL4 no mundo.

O Apêndice K aborda a contenção física para atividades de pesquisa ou produção em volumes superiores a 10 l (grande escala). Como nas diretrizes de pequena escala, há uma hierarquia de requisitos de contenção do menor ao maior potencial de perigo: GLSP a BL3-Large-Scale (BL3-LS).

O NIHG, Apêndice P, abrange o trabalho com plantas em nível de bancada, câmara de crescimento e escala de estufa. Como observa a introdução: “O principal objetivo da contenção de plantas é evitar a transmissão não intencional de um genoma de planta contendo DNA recombinante, incluindo material hereditário nuclear ou organela ou liberação de organismos derivados de DNA recombinante associados a plantas. Em geral, esses organismos não representam ameaça à saúde humana ou aos animais superiores, a menos que sejam deliberadamente modificados para esse fim. No entanto, é possível a disseminação inadvertida de um patógeno grave de uma estufa para uma cultura agrícola local ou a introdução e estabelecimento não intencional de um organismo em um novo ecossistema” (NIH 1996). Nos Estados Unidos, a EPA e o Serviço de Inspeção Sanitária Animal e Vegetal (APHIS) do USDA são conjuntamente responsáveis ​​pela avaliação de risco e pela revisão dos dados gerados antes da aprovação para testes de liberação de campo (EPA 1996; Foudin e Gay 1995). Questões como persistência e disseminação na água, ar e solo, por espécies de insetos e animais, a presença de outras culturas similares na área, estabilidade ambiental (geada ou sensibilidade ao calor) e competição com espécies nativas são avaliadas - muitas vezes primeiro na estufa (Liberman et al. 1996).

Os níveis de contenção de plantas para instalações e práticas também variam de BL1 a BL4. Experimentos típicos de BL1 envolvem autoclonagem. BL2 pode envolver a transferência de características de um patógeno para uma planta hospedeira. BL3 pode envolver a expressão de toxinas ou agentes perigosos para o meio ambiente. A proteção do trabalhador é alcançada em vários níveis por EPI e controles de engenharia, como estufas e headhouses com fluxo de ar direcional e filtros de ar particulado de alta eficiência (HEPA) para evitar a liberação de pólen. Dependendo do risco, a proteção ambiental e comunitária de agentes potencialmente perigosos pode ser alcançada por controles biológicos. Exemplos são uma característica sensível à temperatura, característica de sensibilidade a drogas ou necessidade nutricional não presente na natureza.

À medida que o conhecimento científico aumentava e a tecnologia avançava, esperava-se que o NIHG necessitasse de revisão e revisão. Nos últimos 20 anos, o RAC tem se reunido para analisar e aprovar propostas de mudanças. Por exemplo, o NIHG não emite mais proibições gerais sobre a liberação deliberada de organismos geneticamente modificados; lançamentos de testes de campo de produtos agrícolas e experimentos de terapia genética humana são permitidos em circunstâncias apropriadas e após avaliação de risco adequada. Uma alteração muito significativa no NIHG foi a criação da categoria de contenção GLSP. Ele relaxou os requisitos de contenção para “cepas recombinantes não patogênicas e não toxigênicas derivadas de organismos hospedeiros que têm uma longa história de uso seguro em larga escala ou que construíram limitações ambientais que permitem o crescimento ideal em ambiente de larga escala, mas com sobrevivência limitada sem consequências adversas para o meio ambiente” (NIH 1991). Esse mecanismo permitiu que a tecnologia avançasse sem deixar de considerar as necessidades de segurança.

Controles: o exemplo da Comunidade Européia

Em abril de 1990, a Comunidade Européia (CE) promulgou duas diretivas sobre o uso contido e a liberação deliberada no meio ambiente de OGMs. Ambas as diretivas exigem que os Estados-Membros assegurem que sejam tomadas todas as medidas adequadas para evitar efeitos adversos na saúde humana ou no ambiente, nomeadamente obrigando o utilizador a avaliar antecipadamente todos os riscos relevantes. Na Alemanha, a Lei de Tecnologia Genética foi aprovada em 1990, parcialmente em resposta às Diretivas da CE, mas também para responder a uma necessidade de autoridade legal para construir uma instalação experimental de produção de insulina recombinante (Reutsch e Broderick 1996). Na Suíça, os regulamentos são baseados no NIHG dos EUA, nas diretivas do Conselho da CE e na lei alemã sobre tecnologia genética. Os suíços exigem registro anual e atualizações de experimentos ao governo. Em geral, os padrões de rDNA na Europa são mais restritivos do que nos EUA, e isso contribuiu para que muitas empresas farmacêuticas européias transferissem a pesquisa de rDNA de seus países de origem. No entanto, os regulamentos suíços permitem uma categoria de nível 4 de segurança em grande escala, que não é permitida pelo NIHG (SCBS 1995).

Produtos de Biotecnologia

Alguns dos produtos biológicos e farmacêuticos produzidos com sucesso por biotecnologias de DNA recombinante incluem: insulina humana; hormônio de crescimento humano; vacinas contra hepatite; alfa-interferão; beta-interferão; gama-interferão; Fator estimulador de colônias de granulócitos; ativador de tecido plasminogênio; Fator estimulador de colônias de granulócitos-macrófagos; IL2; Eritropoietina; Crymax, produto inseticida para controle de lagartas em hortaliças; culturas de nozes e vinhas; Tomate Flavr Savr (TM); Chymogen, uma enzima que produz queijo; ATIII (antitrombina III), derivado do leite de cabra transgênico usado para prevenir coágulos sanguíneos em cirurgias; BST e PST (somatotropina bovina e suína) usados ​​para aumentar a produção de leite e carne.

Problemas de saúde e padrões de doenças

Existem cinco riscos principais para a saúde decorrentes da exposição a microrganismos ou seus produtos em biotecnologia em escala industrial:

• infection
• reação a endotoxina
• alergia a microorganismos
• reação alérgica a um produto
• reação tóxica a um produto.

A infecção é improvável, uma vez que não patógenos são usados ​​na maioria dos processos industriais. No entanto, é possível que microorganismos considerados inofensivos, como Pseudomonas e Aspergillus espécies podem causar infecção em indivíduos imunocomprometidos (Bennett 1990). A exposição à endotoxina, um componente da camada lipopolissacarídica da parede celular de todas as bactérias gram negativas, em concentrações superiores a cerca de 300 ng/m3 causa sintomas transitórios semelhantes aos da gripe (Balzer 1994). Trabalhadores de muitas indústrias, incluindo agricultura tradicional e biotecnologia, experimentaram os efeitos da exposição a endotoxinas. Reações alérgicas ao microrganismo ou produto também ocorrem em muitas indústrias. A asma ocupacional foi diagnosticada na indústria de biotecnologia para uma ampla gama de microrganismos e produtos, incluindo aspergillus niger, Penicillium spp. e proteases; algumas empresas observaram incidências em mais de 12% da força de trabalho. As reações tóxicas podem ser tão variadas quanto os organismos e produtos. Foi demonstrado que a exposição a antibióticos causa mudanças na flora microbiana no intestino. Os fungos são conhecidos por serem capazes de produzir toxinas e carcinógenos sob certas condições de crescimento (Bennett 1990).

Para lidar com a preocupação de que os trabalhadores expostos seriam os primeiros a desenvolver possíveis efeitos adversos à saúde com a nova tecnologia, a vigilância médica dos trabalhadores com rDNA faz parte do NIHG desde o início. Cabe às Comissões Institucionais de Biossegurança, em consulta com o médico do trabalho, definir, projeto a projeto, qual a vigilância médica adequada. Dependendo da identidade do agente específico, da natureza do risco biológico, das possíveis vias de exposição e da disponibilidade de vacinas, os componentes do programa de vigilância médica podem incluir exames físicos pré-colocação, exames periódicos de acompanhamento, vacinas específicas, avaliações de alergias e doenças, soros pré-exposição e pesquisas epidemiológicas.

Bennett (1990) acredita que é improvável que microorganismos geneticamente modificados representem mais uma infecção ou risco alérgico do que o organismo original, mas pode haver riscos adicionais do novo produto ou do rDNA. Um relatório recente observa que a expressão de um alérgeno da castanha-do-pará na soja transgênica pode causar efeitos inesperados na saúde de trabalhadores e consumidores (Nordlee et al. 1996). Outros novos perigos podem ser o uso de linhagens de células animais contendo oncogenes desconhecidos ou não detectados ou vírus potencialmente prejudiciais aos seres humanos.

É importante notar que os primeiros temores relativos à criação de espécies mutantes geneticamente perigosas ou supertoxinas não se concretizaram. A OMS descobriu que a biotecnologia não apresenta riscos diferentes de outras indústrias de processamento (Miller 1983) e, de acordo com Liberman, Ducatman e Fink (1990), “o consenso atual é que os riscos potenciais do rDNA foram exagerados inicialmente e que o os perigos associados a esta pesquisa são semelhantes aos associados ao organismo, vetor, DNA, solventes e aparato físico sendo usado”. Eles concluem que os organismos modificados estão fadados a apresentar perigos; no entanto, a contenção pode ser definida para minimizar a exposição.

É muito difícil identificar exposições ocupacionais específicas para a indústria de biotecnologia. “Biotecnologia” não é uma indústria separada com um código distinto de Classificação Industrial Padrão (SIC); em vez disso, é visto como um processo ou conjunto de ferramentas usadas em muitas aplicações industriais. Consequentemente, quando os acidentes e exposições são relatados, os dados dos casos envolvendo trabalhadores da biotecnologia são incluídos entre os dados de todos os outros que ocorrem no setor da indústria receptora (por exemplo, agricultura, indústria farmacêutica ou saúde). Além disso, sabe-se que incidentes e acidentes de laboratório são subnotificados.

Poucas doenças especificamente devidas a DNA geneticamente alterado foram relatadas; no entanto, eles não são desconhecidos. Pelo menos uma infecção local documentada e soroconversão foi relatada quando um trabalhador sofreu uma picada de agulha contaminada com um vetor vaccinia recombinante (Openshaw et al. 1991).

Problemas de política

Na década de 1980, os primeiros produtos da biotecnologia surgiram nos Estados Unidos e na Europa. A insulina geneticamente modificada foi aprovada para uso em 1982, assim como uma vacina geneticamente modificada contra a doença dos porcos “diarreia” (Sattelle 1991). Foi demonstrado que a somatotropina bovina recombinante (BST) aumenta a produção de leite de uma vaca e o peso do gado de corte. Preocupações foram levantadas sobre saúde pública e segurança do produto e se os regulamentos existentes eram adequados para lidar com essas preocupações em todas as diferentes áreas onde os produtos da biotecnologia poderiam ser comercializados. O NIHG fornece proteção aos trabalhadores e ao meio ambiente durante as fases de pesquisa e desenvolvimento. A segurança e eficácia do produto não são responsabilidade do NIHG. Nos EUA, por meio do Coordinated Framework, os riscos potenciais dos produtos da biotecnologia são avaliados pela agência mais apropriada (FDA, EPA ou USDA).

O debate sobre a segurança da engenharia genética e dos produtos da biotecnologia continua (Thomas e Myers 1993), especialmente no que diz respeito a aplicações agrícolas e alimentos para consumo humano. Os consumidores de algumas áreas querem produtos rotulados para identificar quais são os híbridos tradicionais e quais são derivados da biotecnologia. Certos fabricantes de produtos lácteos se recusam a usar leite de vacas recebendo BST. É proibido em alguns países (por exemplo, Suíça). A FDA considerou os produtos seguros, mas também há questões econômicas e sociais que podem não ser aceitáveis ​​para o público. A BST pode, de fato, criar uma desvantagem competitiva para fazendas menores, a maioria das quais são familiares. Ao contrário das aplicações médicas, onde pode não haver alternativa ao tratamento geneticamente modificado, quando os alimentos tradicionais estão disponíveis e são abundantes, o público é a favor da hibridização tradicional em relação aos alimentos recombinantes. No entanto, ambientes hostis e a atual escassez mundial de alimentos podem mudar essa atitude.

Novas aplicações da tecnologia para a saúde humana e doenças hereditárias reviveram as preocupações e criaram novas questões éticas e sociais. O Projeto Genoma Humano, que começou no início dos anos 1980, produzirá um mapa físico e genético do material genético humano. Este mapa fornecerá aos pesquisadores informações para comparar a expressão gênica “saudável ou normal” e “doente” para melhor entender, prever e apontar curas para os defeitos genéticos básicos. As tecnologias do Genoma Humano produziram novos testes de diagnóstico para a doença de Huntington, fibrose cística e câncer de mama e cólon. Espera-se que a terapia genética humana somática corrija ou melhore os tratamentos para doenças hereditárias. A “impressão digital” do DNA por mapeamento de polimorfismo de fragmentos de restrição de material genético é usada como prova forense em casos de estupro, sequestro e homicídio. Pode ser usado para provar (ou, tecnicamente, refutar) a paternidade. Também pode ser usado em áreas mais controversas, como para avaliar as chances de desenvolver câncer e doenças cardíacas para cobertura de seguro e tratamentos preventivos ou como evidência em tribunais de crimes de guerra e como “dogtags” genéticos nas forças armadas.

Embora tecnicamente viável, o trabalho em experimentos de linhagem germinativa humana (transmissível de geração em geração) não foi considerado para aprovação nos EUA devido a sérias considerações sociais e éticas. No entanto, audiências públicas estão planejadas nos Estados Unidos para reabrir a discussão sobre a terapia de linhagem germinativa humana e as melhorias desejáveis ​​de características não associadas a doenças.

Finalmente, além das questões de segurança, sociais e éticas, as teorias legais sobre a propriedade de genes e DNA e a responsabilidade pelo uso ou uso indevido ainda estão evoluindo.

As implicações de longo prazo da liberação ambiental de vários agentes precisam ser seguidas. Novas questões de contenção biológica e gama de hospedeiros surgirão para o trabalho que é cuidadosamente e adequadamente controlado no ambiente de laboratório, mas para o qual todas as possibilidades ambientais não são conhecidas. Os países em desenvolvimento, onde podem não existir conhecimento científico adequado e/ou agências reguladoras, podem se ver relutantes ou incapazes de assumir a avaliação de risco para seu ambiente específico. Isso poderia levar a restrições desnecessárias ou a uma política imprudente de “portas abertas”, ambas as quais poderiam ser prejudiciais ao benefício de longo prazo do país (Ho 1996).

Além disso, é importante ter cuidado ao introduzir agentes agrícolas modificados em novos ambientes onde não há gelo ou outras pressões naturais de contenção. Populações indígenas ou trocadores naturais de informações genéticas irão acasalar com agentes recombinantes na natureza, resultando na transferência de características modificadas? Essas características seriam prejudiciais em outros agentes? Qual seria o efeito para os administradores de tratamento? As reações imunes limitarão a propagação? Os agentes vivos projetados são capazes de cruzar as barreiras das espécies? Eles persistem no ambiente de desertos, montanhas, planícies e cidades?

Sumário

A biotecnologia moderna nos Estados Unidos desenvolveu-se sob diretrizes consensuais e regulamentos locais desde o início dos anos 1970. Um exame cuidadoso não mostrou traços inesperados e incontroláveis ​​expressos por um organismo recombinante. É uma tecnologia útil, sem a qual muitas melhorias médicas baseadas em proteínas terapêuticas naturais não seriam possíveis. Em muitos países desenvolvidos, a biotecnologia é uma grande força econômica e toda uma indústria cresceu em torno da revolução da biotecnologia.

As questões médicas para os trabalhadores de biotecnologia estão relacionadas aos riscos específicos do hospedeiro, vetor e DNA e às operações físicas realizadas. Até agora, a doença do trabalhador pode ser evitada por engenharia, práticas de trabalho, vacinas e controles de contenção biológica específicos para o risco, avaliados caso a caso. E a estrutura administrativa está pronta para fazer avaliações prospectivas de risco para cada novo protocolo experimental. Se este histórico de segurança continua na liberação ambiental de materiais viáveis ​​é uma questão de avaliação contínua dos potenciais riscos ambientais - persistência, disseminação, trocadores naturais, características da célula hospedeira, especificidade do intervalo de hospedeiros para agentes de transferência usados, natureza do gene inserido e assim por diante. Isso é importante considerar para todos os possíveis ambientes e espécies afetadas, a fim de minimizar as surpresas que a natureza costuma apresentar.

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