O que é o BioTROJAN?
Combatendo as doenças transmitidas por insetos com a paratransgênese
Neste projeto nós queremos desenvolver e levar até a competição mundial iGEM (do inglês, International Genetically Engineered Machine) uma solução geral e sustentável baseada no conhecimento da biologia dos insetos e dos patógenos que eles transmitem, dentro de uma aplicação de biologia sintética.
As doenças humanas e agrícolas transmitidas por insetos são responsáveis por milhões de mortes e acometem diversas pessoas ao redor do mundo. Alguns exemplos são a malária, chagas, dengue, chikungunya, zika e a “amarelinho”, que afeta plantas. Grandes esforços têm sido feitos para tentar eliminar os vetores de transmissão (como mosquitos, por exemplo) ou para combater diretamente as doenças relacionadas. Todavia, pouco sucesso tem sido alcançado e os custos envolvidos são altíssimos, pois a maioria dessas abordagens são estratégias lineares insustentáveis e ineficazes. Exemplos dessas abordagens são inseticidas, drogas antivirais e antiparasitárias, e até mesmo a liberação de insetos estéreis no ambiente.
Combater a infinidade de doenças transmitidas por insetos é uma tarefa complexa e desafiadora, que já vem sendo pauta de diversas áreas da ciência na busca de uma solução. Porém, as alternativas usadas atualmente ainda apresentam diversos problemas e dificuldades de implementação. Com uma abordagem nova, nosso time tem como proposta desenvolver uma estratégia de biologia sintética ocultando o nosso ataque numa das bactérias benéficas que moram naturalmente nos insetos, estratégia conhecida como paratrangênese.
Produziremos um kit de ferramentas - um inventário de “partes de DNA” padronizadas (conhecido como biobricks) - para paratransgênese. Para isso, produziremos circuitos gênicos in silico para testar se são reguláveis, efetivos, e, principalmente, seguros. Além disso, iremos gerar modelos matemáticos que facilitem a aplicação prática. Como prova de conceito, modificaremos geneticamente a bactéria Pantoea agglomerans, um simbionte natural do mosquito Anopheles sp, almejando criar uma bactéria produtora de toxinas contra Plasmodium, criando um “cavalo de Tróia” (Trojan Horse) capaz de impedir a transmissão da malária.
Salientamos que a idéia mais importante desse projeto é que, a longo prazo, essa mesma técnica poderia ser adaptada para combater Xylella fastidiosa e até os vírus da dengue, zika e chikungunya. O nosso kit permitirá, então, o desenvolvimento acelerado de produtos de paratransgênese, que poderão ser aplicados na agricultura e na saúde pública. Com o impacto do projeto e a captação da comunidade internacional e multidisciplinar do iGEM, nossa equipe vai dar passos importantes na direção da erradicação das doenças transmitidas por insetos.
International Genetically Engineered Machine
iGEM
O enorme avanço da biotecnologia no século passado resultou na possibilidade de projetar e programar organismos vivos à vontade. Este conhecimento, juntamente com as idéias de engenharia, deu origem à Biologia Sintética, um ramo da ciência e tecnologia que aplica a biologia molecular e a engenharia de genomas para a criação de organismos geneticamente modificados objetivando a resolução dos mais diversos problemas, podendo ser usada tanto para despoluição de rios como para melhoria da agricultura ou até no combate contra infecções e doenças humanas.]
A competição iGEM é um dos grandes motores da biologia sintética. Teve início em 2004 no MIT com 4 times e 40 pessoas, e cresceu enormemente para 300 times de 42 países e 5600 pessoas do mundo inteiro em 2016. As equipes desenvolvem projetos voltados à resolução de problemas e os apresentam em uma conferência em Boston. Times da USP participam da competição desde 2012, obtendo medalhas de bronze (2013, 2014), prata (2016) e ouro (2012, 2015).
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Nossa equipe é diversa e interdisciplinar, constituida de alunos de graduação e mestrado de vários institutos da USP (ICB, IB, IME, FCF e IQ do Campus Cidade Universitária, do Instituto Butantan, assim como da FMRP e FCFRP do Campus Ribeirão Preto). Os professores participantes do projeto são o Prof. Chuck Farah do IQ-USP e o Prof. Rafael Silva Rocha da FMRP-USP.
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iGEM USP 2017
Biologia Sintética
O que é a Biologia Sintética?
O enorme avanço da biotecnologia do último século tem resultado na possibilidade de desenhar e programar os organismos vivos conforme nossa vontade. Este conhecimento, somado aos paradigmas da engenharia, deu origem à Biologia Sintética: uma disciplina contemporânea que conceitualiza os organismos vivos como uma soma de unidades funcionais que podem ser unidas de diversas formas para gerar distintas funções biológicas.
Dado que os componentes biológicos são definidos pela informação genética presente nos genomas (DNA) dos organismos, a Biologia Sintética é definida como a tecnologia que aplica a biologia molecular e a engenharia de genomas para a criação de organismos geneticamente modificados. Esta disciplina já tem sido aplicada na resolução dos mais diversos problemas, que variam da despoluição de rios à melhoria da agricultura e até combate a infecções e doenças humanas.
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