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Dispositivo Portátil de Testes ADN Consegue Identificar Barbatanas de Tubarão Ilegais

O dispositivo, que tem sido usado para detetar o vírus Ébola e perfilar tumores geneticamente, está agora a ser aplicado na luta contra os crimes de vida selvagem. Quarta-feira, 24 Abril

Por Joshua Rapp Learn

Estávamos em abril de 2017, num enorme mercado de peixe a noroeste de Mumbai, na Índia. As barbatanas de tubarão, com destino à China, estavam empilhadas sobre as mesas com uma boa dose de sangue por todo o lado. Todos os anos morrem dezenas de milhões de tubarões devido ao comércio das suas barbatanas, destinadas principalmente a sopa de barbatana de tubarão, e um quarto dos tubarões do planeta, incluindo raias e quimeras (um peixe cartilaginoso também conhecido por tubarão-fantasma) são espécies consideradas ameaçadas. O comércio internacional é proibido em muitas espécies, mas aplicar a lei é uma tarefa quase impossível, mesmo para especialistas como Shaili Johri, investigadora de pós-doutoramento em biologia na Universidade Estadual de San Diego, que não consegue distinguir a que espécie pertencem as barbatanas depois de terem sido separadas dos corpos.

As amostras podiam ser enviadas para laboratório, para se fazerem testes de ADN, mas são 8 horas de caminho, e as análises demoram um dia inteiro a processar. Contudo, Johri tinha um truque futurista na manga – um dispositivo portátil, que parecia ter saído do Star Trek, capaz de dizer a que espécie pertence uma parte do corpo, numa fração de tempo, usando apenas uma pequena amostra de tecido. A sequenciação de genes efetuada pelo dispositivo MinION, que Johri estava a testar no mercado de peixe, é uma nova ferramenta promissora para ajudar a combater o comércio ilegal de barbatanas de tubarão.

Johri e Elizabeth Dinsdale, professora de biologia no estado de San Diego, são coautoras de um estudo publicado recentemente na revista Scientific Reports, que detalha a primeira utilização do dispositivo para fins de conservação da vida selvagem. O aparelho, do tamanho de um smartphone, anunciado em 2012 e lançado em 2015, é fabricado pela Oxford Nanopore Technologies, sedeada no Reino Unido. O MinION tem sido utilizado na deteção do vírus Ébola, na África Ocidental, usado para traçar o perfil genético de tumores, e na rápida identificação da origem de um surto de salmonela, entre outros. É claro que também tem potencial para ajudar na luta contra os crimes de vida selvagem.

Hollie Booth, conselheira sobre tubarões e raias na organização sem fins lucrativos Wildlife Conservation Society, não participou na investigação de Johri, mas está impressionada: “A tecnologia é muito fixe e tem muito potencial”, diz. “Basicamente, tem a capacidade de fornecer informação fidedigna sobre determinada espécie, que pode ser usada na monitorização do comércio e na aplicação da lei”, diz Hollie.

O MinION

Requer uma pequena amostra de tecido, para extrair ADN, e um computador portátil. Não é preciso ligação à internet, desde que os bancos de dados genéticos já tenham sido descarregados. Johri diz que normalmente costuma demorar 48 horas a obter uma boa parte da sequência de um genoma, mas o dispositivo consegue revelar uma espécie em cerca de três ou quatro horas – e às vezes em apenas alguns minutos.

O lado negativo – não é barato. O MinION em si custa € 1.000, incluindo dois cartuchos iniciais. Os cartuchos sequenciadores, que conseguem fazer 12 amostras de uma vez, custam mais € 500. Dá um valor aproximado de € 42 por amostra. Por outro lado, o método de análise de ADN convencional pode rondar os € 5 por amostra.

Mas o MinION revela mais informações, para além do tradicional código de barras, identificando uma espécie através de um pequeno fragmento padronizado de ADN, e consegue sequenciar grande parte do genoma de forma mais barata, quando comparado com empresas como a Illumina, que atualmente fazem toda a sequenciação em laboratório. Para além disso, a Oxford Nanopore introduziu recentemente no mercado um cartucho mais barato, com uma capacidade de sequenciação mais baixa, por € 100.

RASTREAR A FONTE DO CONTRABANDO

Hollie diz que o MinION tem um potencial enorme, não só a controlar o contrabando de vida selvagem nas fronteiras, como nos mercados ilegais de peixe.

E as possibilidades oferecidas por este dispositivo não se limitam apenas aos tubarões. Estas ferramentas podem ser usadas para identificar e rastrear marfim de elefante, escamas de pangolim e outros tipos de contrabando de vida selvagem, diz Johri.

ADN retirado de marfim de elefante, apreendido pelas autoridades, ajudou a identificar pontos críticos de caça ilegal, contribuindo na luta contra essas atividades, mas as análises de ADN são geralmente feitas nos EUA.

“O MinION pode mudar o paradigma, pode ser usado localmente pelas autoridades de vida selvagem”, escreve Johri por email. “Isso vai acelerar a identificação e resolução de marfim contrabandeado... e permitir a aplicação da lei de forma expedita.”

Os criadores do MinION também ganharam um prémio em 2016, atribuído pela Wildlife Crime Tech Challenge, uma competição global que premeia inovações científicas e tecnológicas focadas em questões relacionadas com o tráfico de vida selvagem, patrocinada em parte pela National Geographic. No seu discurso de agradecimento, os criadores disseram: “Um teste rápido de ADN, que pode ser feito num mercado, num posto alfandegário ou numa área protegida, pode permitir a prisão de criminosos e a confiscação de provas para processos criminais. Um teste deste género pode ser uma força dissuasora muito poderosa, reduzindo potencialmente a procura ilegal de produtos de vida selvagem.

Johri diz que as provas fornecidas pelo MinION ainda não foram usadas em processos legais, pois o dispositivo é demasiado recente, mas é apenas uma questão de tempo para que isso aconteça, porque a sua capacidade de sequenciação oferece níveis de precisão extraordinários.

“Temos de o encarar como uma ferramenta integrada em esforços mais amplos, que vai fortalecer a capacidade de monitorização, de forma generalizada, de muitas espécies”, diz Hollie.

NOVA SUBESPÉCIE

O MinION consegue sequenciar genomas completos, permitindo aos investigadores identificar novas espécies no terreno. Pode ser utilizado para fazer estimativas populacionais, que podem ser extrapoladas com a comparação de sequências de diferentes animais da mesma espécie, obtendo a diversidade genética. E também consegue identificar subespécies regionais, geneticamente distintas, que necessitem de proteção das convenções de vida selvagem.

Dinsdale diz que o dispositivo pode preencher uma lacuna enorme no nosso conhecimento – atualmente, em todo o mundo,  só foram sequenciados 5 genomas de tubarões. “Só agora é que começámos a explorar as maravilhas genéticas dos tubarões”, diz.

Tudo o que conseguirmos aprender com a sequenciação de genomas de tubarão pode ter implicações na saúde. Os dados genéticos obtidos pelo MinION podem ajudar-nos a perceber porque é que os tubarões não têm cancros, porque vivem tanto tempo e porque recuperam tão depressa de lesões, diz Johri.

 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

MinION developers also won an award in 2016 from the Wildlife Crime Tech Challenge, a global innovation competition that gives prizes to science and technology addressing wildlife trafficking issues sponsored in part by National Geographic. In their award pitch, they said “a rapid DNA test which could be performed at a market, customs post, or in a protected area would allow for the arrest of criminals and the confiscation of evidence for use in criminal proceedings. Such a test would also provide a powerful deterrent and potentially reduce consumer demand for illegal wildlife products.”

Johri says the evidence provided by MinION has not yet been used in legal cases because it's so new, but it’s just a matter of time because its sequencing provides the highest level of accuracy.

“It needs to be seen as a tool within part of broader efforts to strengthen policy and capacity and monitoring in general for lots of these species,” Booth says.

New subspecies

Since the MinION can sequence entire genomes, researchers can use it to identify new species in the field. It could help establish population estimates, which can be extrapolated by comparing sequences from different animals of the same species for genetic diversity. It could even identify genetically distinct, regional subspecies which might warrant protection under global wildlife trade conventions.

Dinsdale says the device can fill a big gap in our knowledge—only five shark genomes in the world have been sequenced to date. “We have only just started to explore the genomic wonders of sharks,” she says.

What we learn from sequencing sharks can have health implications as well. The genetic data gained from the device can help us understand why sharks don’t get cancer, why they live so long, and why they heal so well, Johri says.

Wildlife Watch is an investigative reporting project between National Geographic Society and National Geographic Partners focusing on wildlife crime and exploitation. Read more Wildlife Watch stories here, and learn more about National Geographic Society’s nonprofit mission at nationalgeographic.org. Send tips, feedback, and story ideas to ngwildlife@natgeo.com.

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