Produção Industrial de Substâncias com Fins Terapêuticos

Bioconversão

A biotecnologia permite a produção de uma grande variedade de substâncias terapêuticas a grande escala e com custos reduzidos através de processos de bioconversão.

A bioconversão trata-se de uma técnica que recorre ao auxílio de células ou microrganismos e de um biorreator para a produção de substâncias com aplicações terapêuticas em quantidades industriais, mais favoráveis quer em valor comercial como em qualidade do produto.

Insulina

A insulina, injeção para administração aos doentes com diabetes mellitus tipo 1, até à relativamente pouco tempo era extraída diretamente do pâncreas dos animais de animais, mas esta fonte da substância tem algumas desvantagens intrínsecas, tais como a dificuldade de obtenção a grande escala e o custo elevado, assim como a elevada probabilidade da ocorrência de alergias no recetor. Graças à Engenharia Genética, foi desenvolvida a E. coli, ajudando a superar as desvantagens mencionadas.  

Hormonas do Crescimento

Uma hormona que tem sido produzida utilizando técnicas da Engenharia Genética para manipular E. coli ou S. cerevisiae, para posteriormente serem sujeitas a lise para a libertação da hormona.

Antibióticos

Os antibióticos são substâncias terapêuticas feitas a partir de compostos naturais e/ou sintéticos que são utilizados especificamente para tratar infeções bacterianas devido à sua capacidade de impedir o desenvolvimento de organismos detendo a sua reprodução e são, portanto, ineficazes contra outros tipos de infeções (virais, fúngicas, etc.).

Os antibióticos foram descobertos, por acidente, no ano de 1928 por Alexander Fleming, um médico escocês, quando este viu que o fungo do género Penicillium que tinha contaminado as culturas bacterianas que ele estudava as havia destruído.

Ao analisar a substância libertada pelo fungo, a penicilina, Fleming concluiu que a mesma podia ser utilizada nos seres humanos para eliminar as bactérias que os afetassem. Isto, porém, foi complicado de realizar, devido à dificuldade de isolar a penicilina dos meios de cultura, que só foi possível graças ao aparecimento da cromatografia e espetrofotometria.

Atualmente já conseguimos associar o sucesso dos antibióticos na eliminação de bactérias á sua capacidade de inibir a síntese da sua parede celular e de estimular a produção de autolisinas bacterianas. Já conseguimos, então, descobrir e produzir muitos antibióticos para além da penicilina G, obtida naturalmente a partir de Penicillium chrysogenum.

Grande parte da variedade de antibióticos que existe nos dias de hoje resulta da modificação enzimática, de produtos sintetizados de forma artificial ou com o auxílio de certos microrganismos - processo de bioconversão.

Este tipo de substâncias (derivados semissintéticos) têm mostrado propriedades terapêuticas mais eficientes, por exemplo a ampicilina e a amoxicilina, dois tipos de penicilinas semissintéticas formadas pelo método enzimático que atuam sobre uma grande variedade de microrganismos. Estes antibióticos apresentam ainda a vantagem de serem administrados por via oral, por conseguirem resistir num pH mais ácido (como o do estômago).

Assim é muito mais fácil para o doente tomar as doses de antibiótico nas horas devidas e de forma mais fácil e conveniente, não sendo necessário um técnico de saúde para lhe administrar uma injeção, como seria o caso com a penicilina G.

Vitaminas

Moléculas de síntese química extremamente complexa, essenciais para o bom funcionamento do organismo, sendo assim a sua produção por microrganismos muito vantajosa.

Esteróides

A síntese de esteróides, como a cortisona, é feita por bioconversão associada à via química e foi descoberta na década de 1930, e tem tido resultados positivos no combate à artrite reumatoide, por exemplo. Devido a algumas das etapas da síntese terem passado a ser realizadas por microrganismos ocorreu uma redução significativa no preço do produto, graças à redução considerável no número de reações necessárias. 

Vacinas

Um exemplo de uma aplicação utilizada vasta e eficazmente é a da vacina conta a o vírus que causa a hepatite B. É uma vacina recombinante, isto querendo dizer que o gene da proteína presente na cápsula do vírus é colocada em S. cerevisiae, funcionando assim como antigénio para o qual a levedura vai produzir anticorpos. Anteriormente à refinação deste processo, eram necessários cerca de 40 litros de soro humano infetado para produzir uma única dose de vacina contra a hepatite B.