Uma fêmea de gavião-real voa livremente pelo céu da Floresta Amazônica, perto da região de Parintins (AM), quando é atingida por um tiro. Caçadores tentam capturá-la ilegalmente. A ave, porém, é resgatada pelos técnicos do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (Ibama) e tem um destino diferente. Após ser cuidada, ela passou a contribuir para a ciência: a partir de uma amostra de seu sangue, pesquisadores desenvolveram o primeiro mapa genético

O genoma

As evidências apontam para o encolhimento da população da espécie nos últimos 20 mil anos, que coincide com o início da ocupação humana no sul do continente americano. Os impactos mais severos ocorreram nas últimas centenas de anos. As principais ameaças são o desmatamento, as queimadas e as mudanças climáticas. Desde 1970, a Amazônia perdeu cerca de 17% de sua cobertura florestal, enquanto a Mata Atlântica teve mais de 85% de sua vegetação original devastada, eliminando populações inteiras de harpias. O desmatamento fragmenta os territórios, reduzindo a variabilidade genética da espécie e dificultando sua reprodução.

Os resultados divulgados recentemente são apenas um exemplo entre vários esperados pela equipe do Genômica de Biodiversidade Brasileira (GBB), uma parceria público-privada entre o ITV e o Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio). O acordo firmado em 2022 vai gerar dados genômicos da fauna e da flora brasileiras. O foco são três categorias de espécies: ameaçadas de extinção; invasoras, que representam uma ameaça à biodiversidade nativa; e aquelas com potencial bioeconômico.

O GBB busca compreender melhor e catalogar a biodiversidade brasileira e fornecer informações importantes para a conservação e o desenvolvimento da bioeconomia. A expectativa é de que os dados gerados possam contribuir para o desenvolvimento e aprimoramento de políticas públicas, para a criação de novas tecnologias e para o avanço do conhecimento científico.

“Sequenciar genomas parece algo trivial atualmente, mas é uma revolução que aconteceu em um período relativamente curto”, aponta Alexandre Aleixo, coordenador do consórcio GBB pelo ITV Desenvolvimento Sustentável. “A medicina faz muito isso para fins terapêuticos, mas tem avançado essa tecnologia em relação à agricultura e à pecuária. A genômica tem mudado radicalmente a maneira como são selecionadas variedades de plantas e animais adequados para consumo, por exemplo, e também trouxe novas ferramentas para lidar com a conservação de espécies”, diz Aleixo. Há cinco anos, segundo o pesquisador, muitos equipamentos que possibilitam esse tipo de pesquisa não existiam. “É uma tecnologia avassaladora, ficamos até tontos com tanta novidade”, comenta o cientista.

O GBB também planeja realizar estudos de caso e estabelecer protocolos de amostragem da biodiversidade utilizando as técnicas baseadas em DNA ambiental e o “Metabarcoding”

“Ao contrário de outros similares que acontecem no mundo, nosso objetivo não é fazer o maior número de genomas possível. Nós queremos fazer estudos populacionais, compreender a fisiologia das espécies e as inovações genéticas que elas criaram ao longo do tempo e que permitiram sua adaptação a diferentes ambientes e situações. Tem muito conhecimento científico a ser explorado”, afirma Guilherme Oliveira, Diretor Científico do ITV Desenvolvimento Sustentável e idealizador do GBB. “Os estudos genéticos trazem a possibilidade de incorporar esses dados em planos de manejo e monitoramento de espécies”, diz.

A meta do grupo é gerar 80 genomas de referência

Técnico de laboratório, Manoel Lopes, insere as amostras no equipamento termociclador, etapa essencial para a geração dos códigos de barras de DNA. FOTO: Miguel Aun / Acervo do Instituto Tecnológico Vale

O projeto é ambicioso: são 284 pesquisadores envolvidos até o momento e um investimento R$ 110 milhões. A ideia é que o GBB se estenda por todos os biomas brasileiros. A parceria com o ICMBio, com sua infraestrutura para pesquisas em locais estratégicos, é fundamental nesta direção.

“É a primeira vez que um órgão ambiental ligado ao governo federal participa como cogestor de um consórcio de genômica, e isto não é apenas significativo pela inovação, mas pela magnitude das metas propostas pelo consórcio e, principalmente, porque visa a aplicação direta das tecnologias e ferramentas de genética e genômica para atender a questões diretamente ligadas à conservação da biodiversidade”, comenta a analista ambiental e coordenadora do GBB pelo ICMBio, Amely Martins.

Além da dimensão continental do país, há outros desafios. Em um artigo publicado em novembro de 2024 no periódico Cell Genomics, Martins, Aleixo e outros cientistas envolvidos no GBB detalham alguns desses obstáculos, como, por exemplo, os altos custos operacionais. Pelas estimativas feitas pelo GBB, sequenciar genomas no país é ao menos três vezes mais caro do que nos Estados Unidos por causa das taxas de importação de insumos e equipamentos. “O mundo não está preparado para ter um país do sul global produzindo pesquisa sobre genômica na escala que estamos fazendo. Instituições análogas às nossas fora do país pagam muito menos por reagentes e outros itens”, afirma Aleixo, do ITV.

O pesquisador ainda aponta as barreiras logísticas: o transporte de amostras do campo até os centros de sequenciamento deve ser especializado, já que os materiais exigem refrigeração. “Poucas empresas oferecem esse tipo de serviço tão específico, o que implica em custos muito altos”.

A disponibilidade de equipamentos avançados de sequenciamento no Brasil também é restrita. De acordo com o artigo publicado na Cell Genomics, até 2023 havia apenas quatro sequenciadores PacBio, capazes de gerar genomas de referência nos melhores padrões de qualidade em funcionamento no país. A manutenção desse tipo de equipamento é outra dificuldade, já que há poucas pessoas especializadas na operação e vistoria. Por conta disso, inclusive, o GBB investe na formação de profissionais especializados tanto para operar o complexo maquinário quanto para atuar na área da genômica da biodiversidade.

“Temos que democratizar o conhecimento. Nossa biodiversidade é gigante, então é impossível um único grupo dar conta de sequenciar todas as espécies, temos que treinar mais pessoas para que elas possam entender a tecnologia, os dados e disseminar esse aprendizado”, afirma Guilherme Oliveira.

Pesquisadora Amanda Vidal opera o PacBio, equipamento destinado ao sequenciamento de genomas de referência, no laboratório do ITV em Belém. Os custos de importação de máquinas como esta são um dos fatores que encarecem o trabalho de sequeciamento genômico no Brasil. FOTO: Miguel Aun / Acervo do Instituto Tecnológico Vale

Desde o início do projeto já foram realizados nove eventos de capacitação, em que 41 servidores e bolsistas do ICMBio e 27 bolsistas do ITV receberam formação. Alguns participantes passaram por mais de um treinamento. Foram 72 oportunidades de formação para o ICMBio e 63 para o ITV, em diferentes áreas do conhecimento associadas ao projeto, como coleta de amostras e análise de dados de DNA ambiental metabarcoding, análise de dados de genoma de referência e análise de dados de genomas organelares

Para Martins, esse é um passo importante para a pesquisa genômica no país. “Vários colegas já têm se apropriado do conhecimento na área, não necessariamente para se tornarem geneticistas

Além disso, o GBB será uma ferramenta para integrar a ciência produzida no país. Muitos pesquisadores e instituições brasileiras têm em andamento projetos ligados ao sequenciamento genético. O consórcio criou ferramentas para reunir os resultados das pesquisas e evitar refazer sequenciamentos que já existem. “Reunir tudo em uma mesma base terá uma importância enorme, vai direcionar esforços para que possamos entender o que já foi produzido e saber o que falta ser investigado”, diz o pesquisador Alexandre Aleixo. O compromisso em alimentar bancos de dados com genomas de espécies de um dos países mais biodiversos do mundo coloca o Brasil na vanguarda da pesquisa genômica em cenário internacional. “Tudo o que o GBB gerar vai ser depositado em bancos públicos”, afirma.

Em meio à emergência climática global, essas informações podem trazer respostas essenciais para a conservação das espécies. “O GBB conversa com os contextos social e ambiental que estamos vivendo. Embora a percepção da sociedade em relação às mudanças climáticas ainda seja bastante heterogênea, sabemos que é um fato. Vários pesquisadores estão tentando entender quais são os mecanismos de adaptação das espécies frente a essa crise do clima”, diz Aleixo.

Outros países têm projetos na mesma direção. No Reino Unido, o Darwin Tree of Life tem o objetivo de desvendar o genoma de todos os organismos vivos do país – a meta é sequenciar cerca de 70 mil espécies. A pesquisadora brasileira Marcela Uliano da Silva atua como bioinformata sênior no consórcio e ressalta que respostas essenciais para o nosso tempo podem surgir a partir de análises microscópicas. “Genomas dão a história completa do livro de uma espécie”, explica.

“Quando fazemos um sequenciamento inteiro, aprendemos como um organismo produz suas proteínas, seus tecidos e como ele faz certas coisas, então, ao olhar o DNA inteiro de várias espécies do mundo, podemos encontrar substâncias novas, novos compostos e enzimas para produtos que são biologicamente ativos, que podemos usar rotineiramente e que podem melhorar a saúde humana, por exemplo”.

Integrante da Comissão de Justiça, Equidade, Diversidade e Inclusão do Earth BioGenome Project (EBP), Silva ressalta que ainda há um abismo entre os países na produção de conhecimento por causa do acesso a recursos financeiros, infraestrutura e treinamento. “Fica evidente quando vemos que certos países que concentram uma grande quantidade de biodiversidade têm muito menos investimento e financiamento, principalmente duradouro e a longo prazo.”

A ciência global ainda opera sob um modelo desigual: países como o Brasil, ricos em biodiversidade, exportam amostras genéticas para nações desenvolvidas, que realizam as análises e detêm o conhecimento gerado. “Os cientistas de países em desenvolvimento ficam nessa posição de entregadores [da matéria-prima] e não de detentores do conhecimento”, diz Silva.

Para a pesquisadora, o GBB representa uma peça importante para tornar os pesquisadores brasileiros protagonistas. Oliveira e Aleixo concordam e acreditam que o Brasil tem sido visto cada vez mais como gerador de dados, especialmente na área de conservação da biodiversidade.

O Brasil não apenas abriga uma das maiores biodiversidades do planeta, mas também tem um diferencial estratégico: ao contrário de muitos países desenvolvidos, ainda preservamos ecossistemas únicos e temos a chance de reverter a perda de espécies. “Eu acho que o Brasil deveria investir em muitos outros projetos para empoderar uma cadeia grande de profissionais, empregar muita gente, criar uma cultura científica no país que certamente resultaria em ativos biotecnológicos”, avalia Marcela Uliano da Silva.

A pesquisadora, porém, faz uma ressalva: se o objetivo é a decolonização do conhecimento, as comunidades tradicionais e os povos originários devem fazer parte de todo o processo de forma ética e sustentável. “Os produtos da ciência e o conhecimento gerado por ela deveriam ser um patrimônio da humanidade.”