Genetically Modified Plants and Human Health Risks: Can Additional Research Reduce Uncertainties and Increase Public Confidence?

resumo

enquanto os riscos para a saúde humana decorrentes de plantas transgénicas continuarem a ser potenciais e não reais e, em qualquer caso, parecerem inferiores aos da reprodução vegetal tradicional, a avaliação dos perigos não tem de ser extensa. No entanto, tendo em conta as atitudes públicas atuais em relação às plantas transgênicas, é necessário que os testes que são necessários, se baseiem na lógica, na ciência sólida e de acordo com a melhor metodologia científica. Este é particularmente o caso dos testes de alergenicidade alimentar. Os testes actuais são, em grande medida, indirectos e baseiam-se em comparações com outros alérgenos alimentares conhecidos. O desenvolvimento de testes diretos que envolvam a interação entre a proteína transgênica real em questão e o sistema imunológico é essencial para que a confiança no sistema regulatório seja restaurada.

O autor adquiriu algumas das informações de base para este artigo, ao servir no Conselho Nacional de pesquisa/Comitê Nacional da Academia de ciência que produziu o relatório intitulado “plantas geneticamente modificadas protegidas por pragas” (NRC, 2000). Enquanto eu estou verdadeiramente grato pela oportunidade de ter servido com este ilustre comissão, e por todas as interações com eles, deve ser enfatizado que não há nenhuma conexão, formal ou informal, entre este artigo e os membros da comissão ou seu produto de trabalho. Quaisquer opiniões aqui expressas, quer coincidam ou não com as opiniões expressas no relatório acima, representam o conhecimento pessoal e as crenças dos autores.uma breve resposta à questão colocada no título seria que é antitético para a filosofia científica acreditar que mais pesquisas não reduzirão a incerteza, mas também é verdade que a confiança do público, no clima atual, tem pouco ou nada a ver com a ciência. Antes de explorar essas respostas em mais detalhes, certas advertências sobre o processo devem ser expostas. Em primeiro lugar, embora a avaliação dos perigos, no seu melhor, seja relativamente científica e simples, a avaliação dos riscos é um procedimento inexacto que envolve pressupostos, factores de incerteza e valores por defeito na profusão. Assim, na melhor das hipóteses, a avaliação dos riscos fornece uma estimativa razoável; na pior das hipóteses, quase não se eleva acima do nível de numerologia. Além disso, a regulamentação dos materiais potencialmente tóxicos não é realizada apenas com base na avaliação dos riscos. Além disso, a regulamentação inclui também o processo político que conduziu à legislação relevante, bem como a opinião pública expressa por grupos de interesse público com uma variedade de motivações e moldadas por meios de comunicação frequentemente menos especializados. No entanto, o risco é relativo, e este processo decididamente Bizantino pode representar a melhor maneira possível para a sociedade indicar o risco que está disposta a correr num determinado momento. O papel do toxicologista é mais simples: analisar os dados existentes de forma tão inequívoca quanto possível, realizar a melhor avaliação experimental dos perigos, procurar um processo de avaliação dos riscos mais científico e apresentar os resultados de uma forma clara e imparcial.

a avaliação do risco consiste geralmente em 4 etapas (Hodgson e Levi, 1997; N. S. T., 1983): avaliação dos perigos, avaliação da dose-resposta, avaliação da exposição e caracterização dos riscos. É geralmente realizada de modo a dar uma avaliação quantitativa, é realizada sobre o produto e não sobre o processo que dá origem ao produto, e é um preliminar essencial para mais duas etapas: comunicação de riscos e gestão de riscos.uma vez que a melhoria de qualquer uma das 4 etapas deve reduzir a incerteza e aumentar a medida em que a avaliação é baseada na ciência, elas podem ser tratadas individualmente quanto ao estado atual e às necessidades futuras. Ao mesmo tempo, deve colocar-se a questão de saber se os produtos genéticos que representam uma ameaça para a saúde humana irão ocorrer mais frequentemente em plantas transgénicas do que em plantas produzidas por cruzamento genético tradicional. Por um lado, os cruzamentos genéticos tradicionais envolvem recombinação de grandes partes de genomas, incluindo muitos genes desconhecidos, bem como genes de importância para o criador de plantas, dando origem a muitas novas combinações de genes e potenciais produtos genéticos. A reprodução vegetal tradicional tem sido realizada em uma base de tentativa e erro por séculos, possivelmente milênios, e com considerável rigor científico por um século ou mais. As plantas transgénicas, pelo contrário, foram produzidas apenas nas últimas 2 ou 3 décadas e geralmente diferem por um, ou no máximo um pequeno número, de genes da estirpe original, permitindo o argumento de que são menos propensos a dar origem a novos produtos genéticos potencialmente perigosos. Este argumento pode ser anulada pela observação de que os genes de interesse em plantas transgênicas podem ser elaborados a partir de qualquer organismo vivo, dando origem a combinações de genes capazes de produzir novas e imprevisíveis, produtos novos e efeitos imprevisíveis. É verdade, no entanto, que as técnicas moleculares para a produção de novas variedades de plantas vegetais são, de facto, apenas novas metodologias numa actividade humana muito antiga.apesar de os perigos das plantas transgênicas serem potenciais e não reais, e de os perigos associados às novas variedades vegetais terem sido principalmente associados aos métodos tradicionais não-transgênicos de reprodução vegetal, várias leis que propõem a alteração do Food, Drug, and Cosmetic Act foram introduzidas em ambas as casas do Congresso. Goldman (2000) discute esses atos propostos em detalhe, apontando problemas jurídicos e constitucionais. A sua conclusão é a seguinte:: “Tanto o GEFSA como o GEFRKA são inconsistentes com os princípios básicos da regulamentação alimentar, bem como com os conhecimentos científicos atuais sobre alimentos bioengenhados. As leis que abordam a segurança e a rotulagem dos alimentos bioengenheiros, ou a regulação de qualquer nova tecnologia, devem basear-se em ciência sólida.”

O apelo para decisões baseadas na ciência do som parece ter caído em orelhas surdas no caso da Starlink corn. Esta variedade de milho foi aprovada para utilização em alimentos de origem animal, mas não humana, com base na presença de Cry9C, uma proteína Bacillus thuringiensis (Bt) considerada como um possível alergénio humano. Esta decisão baseou-se principalmente na estabilidade das proteínas, sem qualquer avaliação directa dos perigos, e ignorou-se o facto de, mesmo nos piores cenários, a exposição humana ser inferior às ordens de grandeza necessárias para sensibilizar os indivíduos e provocar reacções alérgicas na exposição subsequente (Anon, 2000).dadas as dificuldades envolvidas no policiamento de tal restrição, parece inevitável que surjam problemas. No outono de 2000, evidências do uso de milho StarLink em conchas de taco foram descobertas e, nas palavras de Jocelyn Kaiser (Kaiser, 2000), “todo o inferno se soltou.”Apesar do fracasso para encontrar semelhanças estruturais entre o Cry9 proteína e conhecido alérgenos alimentares e a opinião de um EPA-nomeado painel de especialistas, que observaram que a probabilidade de danos para pessoas sensíveis, através de reações alérgicas foi baixa, um enorme recall foi iniciada, punitivos disparos foram realizados, e o público foi submetido a um alarmante mistura de informações, a desinformação e a desinformação. Claramente, tendo em conta esta reacção pública, deixará de ser possível à EPA regulamentar o milho ou outros produtos alimentares que contenham proteínas Cry9 apenas com base na ciência sólida. Não podemos deixar de nos perguntar qual poderá ser a nova base.em retrospectiva, um regulamento que restringe a utilização de uma variedade de uma planta alimentar tão omnipresente como o milho para a alimentação animal, mas não para a alimentação humana, parece ter sido um desastre à espera de acontecer. A enormidade da catástrofe foi recentemente esclarecida num excelente resumo da situação actual (Thayer, 2001). Thayer fornece um excelente resumo da natureza do milho Starlink, a história de seu lançamento, e os problemas resultantes. Os processos judiciais e os litigantes são discutidos, assim como os pareceres de um painel de peritos da EPA sobre a possibilidade de efeitos na saúde humana, especificamente a alergenicidade.no caso de produtos químicos orgânicos sintéticos, grande parte, se não todos, da avaliação dos perigos resulta de experiências planeadas com exposições controladas; no caso de plantas geneticamente modificadas e outras plantas, resulta frequentemente de registos de incidentes.as substâncias químicas vegetais secundárias (aleloquímicos) podem ser tóxicas para os mamíferos, incluindo os seres humanos (Senti E Rizek, 1974) e as alterações nas concentrações destes compostos, quer causadas por modificações genéticas transgénicas ou tradicionais, são consideradas como potenciais perigos. Embora não tenham sido descritos casos suficientes para permitir generalizações, as novas variedades desenvolvidas pelo cruzamento tradicional parecem um pouco mais propensas a mostrar toxicidade humana do que as variedades transgênicas. Por exemplo, as batatas contêm glicoalkaloides tóxicos que, na maioria das variedades, estão em concentrações relativamente inofensivas no tubérculo (Friedman e McDonald, 1977). No entanto, a variedade Lenape, uma cruz Solanum tuberosum × S. chacoense desenvolvida por métodos tradicionais (Sturckow e Low, 1961) para a resistência a pragas, não foi liberada para plantio geral devido a doenças causadas pela ingestão de tubérculos com alto teor de alcaloides (Zitnack e Johnson, 1970). Outra variedade de batata (Magnum Bonum) popular na Suécia foi retirada do mercado por razões semelhantes (Hellenas et al., 1995).também é possível reunir a enzima e o substrato de forma a produzir produtos químicos vegetais secundários novos e possivelmente tóxicos. Novamente em batata, e por cruzamento tradicional de S. brevidens E S. tuberosum, a descendência foi encontrada para conter demissina, um alcalóide esteróide tóxico. Aparentemente, uma hidrogenase encontrado em S. brevidens que produz tomatidine de teinamine, produzido demissine de solanidine, um composto encontrado em S. tuberosum, mas não em S. brevidens (Laurila et al., 1996).uma nova variedade de aipo, desenvolvida por cruzamento genético tradicional e selecção de resistência ao Fusarium, estava quase pronta para uso comercial quando se tornou evidente que causava dermatite de contacto grave nos trabalhadores de campo. A causa da dermatite, e provavelmente a resistência Fusarium, foi o alto teor de furanocumarinas lineares (Diawara e Trumble, 1997; Trumble et al., 1990).embora a principal preocupação com as plantas transgénicas pareça ser a possibilidade de introduzir proteínas alergénicas nas plantas alimentares, poucas tentativas parecem ter sido feitas para definir ou exigir protocolos rigorosos de testes. A potencial alergenicidade é determinada, em grande parte, por comparações homológicas e de estabilidade com outros alergénios alimentares. A proteína utilizada nestes testes é frequentemente expressa no organismo, que é a origem do gene, e não a proteína expressa na planta hospedeira; isso apesar do fato de que a proteína pode ser modificada por processos secundários (e.g., glicosilação) após expressão. Assim, as toxinas Bt Cry1Ab e Cry3A (EPA, 1995, 1998a), são considerados não-alérgicas, alegando que eles não estão presentes em altas concentrações nos alimentos, não são glycosylated pela planta, e são suscetíveis a digestão gástrica. Em contraste, o Cry9C é regulado como um potencial alergénio alimentar porque não se degrada rapidamente nos fluidos gástricos e é estável ao calor (EPA, 1998b).

deve ser reconhecido que a falta de testes diretos e regulação por analogia é uma espada de dois gumes. Embora as alergias alimentares possam ser evitadas, é também provável que os produtos alimentares benéficos se percam. A alergenicidade representa uma grande dificuldade na análise dos perigos. Embora, idealmente, os testes devem envolver o sistema imunitário ou envolver um ponto final alérgico, a exposição prévia é necessária para uma reacção alérgica. An SOT workshop (Kimber et al., 1999) esclarece algumas das questões relacionadas com os testes de alergenicidade. Em primeiro lugar, a alergia alimentar é relativamente comum e pode não só ter manifestações clínicas graves, mas também pode ser fatal. No entanto, os alergénios alimentares são comuns em muitas plantas alimentares não modificadas, pelo que, independentemente dos testes que sejam desenvolvidos e utilizados para plantas alimentares transgénicas, será essencial diferenciar a alergia resultante da proteína transgénica da resultante das proteínas da planta hospedeira.os testes diferenciados actualmente utilizados pelas agências reguladoras para o rastreio de alergénios alimentares incluem homologia proteica e comparações de estabilidade com alergénios alimentares conhecidos, e imunoensaios para certas classes de anticorpos (Kimber et al., 1999). No entanto, tal como referido no relatório NAS/NRC (NRC, 2000):

No entanto, os testes na Figura 2.1* ou são indiretos, não envolvem efeitos adversos, ou são de outra forma problemáticos para o teste de novas proteínas que não foram anteriormente componentes do fornecimento de alimentos. Na verdade, a Figura 2.1 * começa com uma decisão baseada no facto de a proteína ser ou não derivada de uma fonte que se sabe ser alergénica. Esta decisão pode geralmente ser tomada claramente se a fonte for uma planta alimentar. Para proteínas transgênicas como endotoxinas Bt, fazer tal comparação seria complicado. Se escolhermos conservativamente a decisão “sim”, então seria extremamente difícil completar todos os testes listados porque os materiais de teste e sujeitos humanos previamente expostos não estão prontamente disponíveis.

a importância da alergia alimentar e o potencial das plantas transgénicas para trazer alergénios alimentares para a alimentação não devem ser minimizados. A expressão de uma proteína de castanha-do-Brasil na soja resultou na expressão de um alergénio alimentar numa planta alimentar amplamente utilizada, embora a variedade não tenha sido comercializada (Nordlee et al., 1996). É possível, com base nos efeitos observados em trabalhadores que utilizam sprays Bt, que as endotoxinas Bt possam ter potencial para interagir com o sistema imunitário humano (Bernstein et al., 1999) embora, mesmo que seja verdade, a relação com as plantas transgénicas e a alergia alimentar não possa ser facilmente apurada.é evidente que a determinação da alergenicidade das proteínas transgénicas por analogia com outros alergénios alimentares é inadequada e que devem ser desenvolvidos testes que envolvam a interacção da proteína transgénica em questão com o sistema imunitário. Tendo em conta os alargamentos recentes do nosso conhecimento deste importante sistema (Selgrade et al., 2001), o desenvolvimento de tais testes parece estar bem dentro das capacidades da comunidade científica.devido a preocupações sobre a relação entre B. thuringiensis e B. cereus, Tayabali e Seligy (2000) testaram o efeito das preparações Insecticidas da Bt em vários tipos de células humanas. Citando os autores, ” estes dados, incluindo trabalhos epidemiológicos recentes, indicam que os produtos Bt contendo esporos têm uma capacidade inerente de lirar células humanas em formas livres e interativas e também podem atuar como sensibilizantes imunes.”Além disso, eles dizem que” para atingir criticamente o nível do corpo inteiro, o resultado da exposição teria que ser uma infecção não controlada decorrente da ingestão de esporos Btk/Bti.”

é claro que estes efeitos deletérios não podem ser relacionados a uma única proteína, incluindo as proteínas Bt que são objeto de transferência de genes na criação de plantas vegetais protegidas por pragas. Estes resultados sublinham, no entanto, a necessidade de testes rigorosos a fim de dissipar o alarme público causado por tentativas mal informadas de comunicação de riscos.a toxicidade aguda, subcrónica e crónica é realizada por rotina, no caso de produtos químicos orgânicos sintéticos, por via alimentar, por inalação ou por via dérmica, embora predominantemente pelo primeiro destes estudos. Dieta teste do transgene produtos, ou de plantas que expressam transgenes, apresenta alguns problemas, uma vez que o composto a ser testado será o nutriente e a dose máxima tolerada (MTD) é provável que seja muito alta. Assim sendo, pode haver problemas de palatabilidade, e controles apropriados podem ser impossíveis de conceber, na medida em que a dieta de controle deve ter as mesmas propriedades nutricionais que a dieta experimental. Foi sugerido que a melhor alternativa seria alimentar a planta transgênica para animais Forrageiros cuja dieta normal poderia incluir a planta alimentar em questão, usando a variedade vegetal mais intimamente relacionada como o controle. Em muitos casos, a variedade utilizada na criação da planta transgênica poderia ser utilizada. Embora esta seja uma abordagem promissora, será necessário um trabalho considerável para validar os animais domesticados como organismos de ensaio, tendo em conta as diferenças na estrutura do aparelho digestivo e fisiologia, etc. Outra vantagem da utilização de animais domésticos seria não ser necessário determinar um DTM, na medida em que a quantidade necessária para o crescimento e desenvolvimento normais seria óbvia e um substituto lógico de um DTM.até à data, a alimentação de culturas transgénicas comercializadas não revelou efeitos nocivos para a saúde dos mamíferos. Ewen e Pusztai (1999) alegaram que as alterações no trato gastrointestinal do rato foram causadas pela alimentação de batatas contendo o Galanthus nivalis aglutinina. No entanto, tanto a Royal Society (1999) e Kuiper et al., (1999) apontou problemas significativos com a concepção e interpretação experimentais, e pareceu claro que quaisquer diferenças encontradas, mesmo que posteriormente validadas, poderiam ser atribuídas a variações entre linhas de batata em vez de modificações genéticas.avaliação da Dose-resposta, avaliação da exposição, caracterização dos riscos, comunicação dos riscos e gestão dos riscos Na ausência de parâmetros tóxicos claramente definidos, não podem ser obtidos dados de resposta à dose e o problema da obtenção de dados de exposição é assustador. A utilização de bases de dados sobre o consumo de alimentos dará valores excessivamente elevados se, por exemplo, o consumo de milho for equiparado ao consumo de milho transgénico ou se todos os transgénicos forem considerados equivalentes. Dada a impossibilidade virtual de desenvolver uma caracterização sólida dos riscos utilizando métodos tradicionais, poderá ser necessário desenvolver novos paradigmas de risco para lidar com a avaliação dos riscos para a saúde humana das plantas alimentares transgénicas. A comunicação de risco tem sido deixada em grande parte nas mãos de não cientistas, embora tanto a Ciência e as notícias químicas e de Engenharia tenham tido um bom desempenho na causa de trazer relatórios desapaixonados para esta questão controversa.

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a quem a correspondência deve ser endereçada no Department of Toxicology, 850 Main Campus Drive, Box 7633, NCSU, Raleigh, NC 27695. Fax: (919) 513-1012. E-mail: [email protected].

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