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Como a biotecnologia e a quarta revolução industrial podem transformar o mundo

por em 04/09/2018 em Ciência, Notícias | Nenhum comentário

Como a biotecnologia e a quarta revolução industrial podem transformar o mundo

O filme Tempos Modernos, lançado em 1936, é uma daquelas obras que atravessam o tempo e se mantém atual em muitos aspectos. Boa parte de nossa sociedade tem ainda um grande paralelo com a história contada por Charles Chaplin, mas, desde o seu lançamento até hoje, passamos por várias transformações que fariam o gênio do cinema mudo pensar em fazer um novo filme para os tempos contemporâneos. Vários elementos novos, como a biotecnologia e inteligência artificial estão redesenhando a forma como produzimos e vivemos.

Pra começar a conversa, vamos relembrar algumas das fases da Revolução Industrial, processo que transformou de maneira muito profunda a vida humana e teve início em meados do século XVIII. Vários teóricos defendem que a revolução pode ser dividida em 4 fases:

A Primeira Revolução Industrial começou usando vapor de água para alimentar a produção fabril. Pode ser melhor colocar aspas em torno da palavra produção fabril.

A eletricidade e suas aplicações foram o motor produtivo da segunda revolução industrial.

Na terceira revolução industrial, a eletrônica, os sistemas de informação e seus bancos de dados possibilitaram uma nova era, em que a palavra automático torna-se parte de um vocabulário comum.

A Quarta Revolução Industrial tem boa parte de sua base na terceira, mas com pitadas generosas de biotecnologia e inteligência artificial. É caracterizada por uma fusão e combinação de tecnologias que estão “transcendendo” os limites entre as esferas digital, física e biológica.

Poderíamos até considerar que estamos apenas na continuação da terceira, mas a quarta está relacionada à velocidade, escopo e impacto nos sistemas de produção e relacionamentos.

Ok, mas o que diabos isso significa? Victor de Lorenzo, chefe do Laboratório Molecular de Microbiologia Ambiental para o Conselho Espanhol de Pesquisas Científicas (CSIC), escrevendo para European Sting, observa:

“a chegada dos sistemas biológico artificiais no final da década de 1990, e o surgimento da biologia sintética no no início dos anos 2000, mudou completamente o jogo de projetar microorganismos, e até sistemas vivos mais avançados, como agentes para transformações em escala industrial de matérias-primas de diversas origens em produtos valiosos ”.

Por exemplo, micro-organismos estavam sendo projetados para criar uma variedade de produtos usados ​​na indústria, como ácidos dicarboxílicos, dióis e diaminas, alguns estavam sendo reaproveitados para produzir lipídios para precursores de biocombustível, e alguma engenharia metabólica estava sendo usada para produzir gasolina e produtos tereftálicos.

Ele aponta que a indústria até agora tem relutado em usar tecnologia e práticas baseadas em biotecnologia para conduzir os processos de refino de petróleo. O fator limitante é a dificuldade de converter as operações em escala de laboratório em equivalentes economicamente viáveis ​​e de tamanho industrial.

Apenas para se ter uma ideia, o processo de refino do petróleo em refinarias tradicionais comparado com um “refino” conduzido por micro-organismos traria uma gama imensa de produtos valiosos que não são possíveis com métodos tradicionais.

Alguns fatores precisam ser abordados. Os processos biológicos teriam que ser vistos como economicamente viáveis ​​ou comercialmente superiores aos processos ou produtos existentes. Muitas vezes, novos processos são mais caros, mas diminuem de custo com o passar do tempo. Um outro fator importante é a exclusividade – e se a tecnologia puder fazer coisas que antes não eram possíveis. Esse fator em específico é especialmente promissor.

Se no início do século passado os antibióticos foram desenvolvidos e chegaram a ser declarados como a cura de todos os males, hoje sabemos que esse método de tratamento está chegando perto de seu limite. Imagine as possibilidades com o “biorefinamento”. Uma nova era de fármacos pode estar em andamento enquanto você lê este texto.

No entanto, uma coisa é considerar as bactérias geneticamente modificadas para produzir algum tipo de composto que possa substituir, digamos, algodão,  nylon ou insulina. Outra opção que está evoluindo é a impressão biológica 3D. Há várias tecnologias de produção digital  que estão interagindo com o mundo biológico diariamente. Arquitetos, projetistas e engenheiros, estão combinando engenharia de materiais, design computacional  e biologia sintética para criar uma simbiose entre micro-organismos, nossos corpos, os produtos que consumimos e até mesmo os edifícios que habitamos .

A impressão 3D é aparentemente limitada apenas pela complexidade do design. Ela se estende à chamada bioimpressão. No início, a tecnologia de impressão 3D foi estudada por empresas de biotecnologia e universidades para possível uso em aplicações de engenharia de tecidos, em que órgãos e partes do corpo são construídos usando técnicas de jato de tinta. Camadas de células vivas são depositadas em um meio de gel e lentamente construídas para formar estruturas tridimensionais.

Em agosto de 2017, a Organovo, sediada em San Diego, premiou o ExVive 3D Tissue Application Award de 2017 com cientistas da Amgen e da Medikine. O prêmio é projetado para estimular novas aplicações para os tecidos vivos de Fígado e Rim. A empresa usa impressão 3D para criar tecidos humanos funcionais. Em algum momento, eles podem ter o potencial de serem transplantados para o corpo humano como transplantes de órgãos ou tecidos. Imagine essa técnica associada em conjunto com as células tronco. Haveria um potencial de construir um ser vivo biologicamente idêntico a você. Seria um sinistro admirável mundo novo.

Um artigo publicado na revista 3D Bioprinting for Reconstructive Surgery, observa:

“Os objetivos originais de produzir modelos sólidos de polímeros 3D foram superados e hoje a bioimpressão em 3D é usada em uma variedade de áreas científicas e comerciais, como em sistemas de distribuição de medicamentos. Testes cosméticos e na impressão de andaimes 3D personalizados para apoiar o crescimento dos tecidos. Embora grande parte da atividade mundial seja baseada em pesquisa, já existe um elemento comercial significativo, que incorpora essas novas tecnologias na prática moderna ”.

Algumas dessas pesquisas podem vingar ou é uma questão de tempo até que essas formas de produção estejam em nosso dia a dia.

A biotecnologia apresenta uma avenida para o aprofundamento da quarta revolução industrial, explorar opções para peças anteriormente insubstituíveis ou não reprodutíveis, novas maneiras de produzir, novos produtos. Isso é só o começo.