5 tendências biotecnológicas a serem observadas em 2023
Da biologia sintética ao xenotransplante, a biotecnologia continuará avançando em 2023, em parte alimentada por dados e IA.
2022 viu alguns incríveis avanços científicos e tecnológicos , bem como alguns dos principais descobertas médicas - e 2023 está prestes a seguir com mais avanços de mudança de paradigma em andamento. Como vice-diretor de comunicações da Saltos da Bayer , Pesquisei um grupo de cientistas, investidores e CEOs para saber quais áreas da biotecnologia eles estão mais atentos este ano. Aqui está o que eles disseram.
Terapias celulares e genéticas
As terapias celulares e gênicas abrangem uma ampla gama de abordagens que tentam tratar doenças no nível celular e genético. Com a terapia celular, as células dos pacientes são extraídas, reprogramadas e depois injetadas de volta em seus corpos, muitas vezes com o objetivo de alavancar seu próprio sistema imunológico para combater doenças como o câncer. Das terapias celulares aprovadas nos EUA, a maioria se concentra em cânceres de sangue porque ainda não demonstraram sucesso no tratamento de tumores sólidos. Um dos próximos objetivos da terapia celular é melhorar a eficiência reprogramando as células dos pacientes na Vivo — isto é, dentro de seus próprios corpos.
Na terapia gênica, o material genético é inserido no corpo do paciente com o objetivo de substituir ou corrigir o DNA defeituoso. Várias terapias genéticas foram recentemente aprovadas para tratar uma variedade de distúrbios: uma doença ocular rara chamada amorose congênita , atrofia muscular espinhal em lactentes e hemofilia B em adultos. Uma limitação das terapias genéticas atuais é o seu sistema de entrega. Eles são normalmente entregues aos pacientes por meio de um vetor viral, um vírus inofensivo que carrega sua carga genética para o corpo, mas essa abordagem geralmente afeta apenas as células do fígado. Fornecer medicamentos genéticos de precisão para órgãos e células além do fígado representa uma das próximas fronteiras da terapia genética. A ReCode Therapeutics, uma empresa do portfólio da Leaps, está na vanguarda desse esforço.
“A promessa de mudar a capacidade de uma célula de alterar o curso da doença com uma simples injeção é muito empolgante e ajudada tremendamente pelos esforços e sucesso das vacinas de mRNA da Covid-19.”
Biologia sintética
A biologia sintética envolve o redesenho total ou a construção de entidades biológicas para realizar processos biotecnológicos desejáveis. Já revolucionou o tratamento do diabetes, por exemplo. Desde 1982, a insulina é produzida pela inserção de um gene humano em uma bactéria comum. Hoje, através de empresas como Ginkgo BioWorks , um parceiro da Bayer, muitas outras oportunidades estão surgindo para usar a biologia sintética em tudo, desde a medicina até a agricultura e a fabricação.
“Aplicações de biologia sintética em biotecnologia começarão a ocupar o centro das atenções em 2023. Desde a engenharia de bactérias do solo para agricultura regenerativa até a bioprodução de produtos químicos essenciais para substituir o fornecimento de práticas agrícolas insustentáveis até a engenharia de micróbios intestinais humanos para fins terapêuticos, haverá uma riqueza de oportunidades revolucionárias de inovações em biologia sintética.”
Agricultura resiliente e sustentável
À medida que lidamos com um clima em mudança, a ocorrência frequente de secas e inundações representará um desafio para os agricultores. Uma maneira de nos adaptarmos é ajustar nossas colheitas para suportar melhor a volatilidade ambiental de longo prazo. Também é fundamental que acompanhemos as demandas alimentares de uma população crescente, que deve chegar a quase dez bilhões de pessoas até 2050. Hoje, já enfrentamos o agravamento da crise de insegurança alimentar global devido à guerra na Ucrânia, que foi forçado a limitar severamente suas exportações de grãos. Podemos nos proteger contra crises futuras tornando as colheitas mais densas em nutrientes e mais fáceis de cultivar.
“2023 verá a introdução de novas características de cultivo que criam alimentos mais saborosos, saudáveis e sustentáveis. As características serão desenvolvidas não apenas com CRISPR, mas também alavancando a epigenética para modificar a expressão gênica de maneiras mais baratas e rápidas do que nunca – tudo sem alterar o código genético da planta”.
Hoje, a agricultura responde por 25% das emissões mundiais de gases de efeito estufa, em parte devido à dependência da agricultura de fertilizantes nitrogenados. Certamente, o fertilizante químico permitiu que bilhões de pessoas comessem e vivessem e, sem ele, a estrutura da sociedade desmoronaria. Mas, avançando, o ideal seria alcançar um novo paradigma em que as lavouras de alto rendimento dependam menos de fertilizantes. Novas abordagens atualmente em desenvolvimento incentivam o crescimento e, ao mesmo tempo, protegem o planeta.
“Estou empolgado com os micróbios e com o papel que desempenharão no aumento sustentável do suprimento global de alimentos, reduzindo o desperdício e a dependência de fertilizantes, pesticidas, herbicidas e fungicidas de base química — e estou ainda mais empolgado com o papel que os micróbios atuará diretamente no combate às mudanças climáticas e na mitigação das emissões de gases de efeito estufa. A solução para muitos dos maiores desafios do mundo pode ser encontrada na natureza – apenas esperando para ser colhida!”
xenotransplante
O xenotransplante é o transplante de órgãos de animais para seres humanos. Os pesquisadores estão se concentrando em fazer corações, pulmões e rins de porco seguros pela engenharia genética de seu DNA para serem aceitos pelo sistema imunológico humano. No ano passado, ocorreu o primeiro transplante de coração desse tipo, permitindo que um homem com insuficiência cardíaca terminal vivesse por mais dois meses. A cirurgia histórica acendeu a esperança de que um futuro de órgãos suínos amplamente disponíveis poderia estar se aproximando para mais de 100.000 pessoas que precisam urgentemente de transplantes nos EUA.
Medicina de precisão aprimorada por IA
À medida que os avanços no aprendizado de máquina (ML) e na inteligência artificial (IA) avançam rapidamente, eles estão abrindo oportunidades anteriormente impossíveis nas ciências da vida, como encontrar novos alvos biológicos e projetar medicamentos melhores. A confluência de tecnologia e biotecnologia traz a promessa de tratamentos mais rápidos e personalizados para pacientes, bem como de alimentos nutritivos e mais resilientes.
“A última década foi a década de dados em biotecnologia. Tecnologias de alto rendimento foram empregadas para obter uma melhor compreensão da biologia: novos alvos de drogas, novos caminhos e novos mecanismos foram descobertos. Parece que 2023 marcará o início da era da Projeto : usando novas tecnologias para projetar e projetar moléculas mais inteligentes que nos permitirão comandar a nova biologia descoberta na década anterior.”
Kira Peikoff é vice-diretora de comunicações da Leaps by Bayer, uma unidade da Bayer AG que lidera investimentos de impacto em soluções para alguns dos maiores desafios atuais em saúde e agricultura.
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