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10 de janeiro de 2012

Inovação na marra na Amyris

por innovacentro

A Amyris aplica a lógica industrial à engenharia genética e aos biocombustíveis — e também conta com o acaso

Em Emeryville, cidade na região de São Francisco, os cientistas da companhia desenham as alterações na levedura que consomem açúcar e produzem farneseno, uma molécula que pode ser transformada nos mais variados produtos, de óleo diesel e combustível vegetal para aviação a uma borracha sintética que pode ser usada em pneus.

As possibilidades de alterações ou mutações na estrutura genética da levedura são virtualmente infinitas, portanto não falta trabalho nos laboratórios da empresa: a busca por uma variedade que obtenha a maior quantidade possível de farneseno com a menor dieta de glucose é incansável.

Depois dos primeiros testes feitos na Califórnia, as candidatas mais bem-sucedidas são enviadas ao Brasil, onde acontecem provas em volumes maiores — nem sempre os resultados são os mesmos quando há mudanças na quantidade de açúcar processada.

Como não há como encurtar a distância entre as duas operações da empresa nem acelerar o processo de testes, a Amyris decidiu mudar a maneira como é feita a descoberta das novas variantes da levedura Saccharamyces cerevisiae.

O resultado é uma espécie de fábrica biotecnológica, um sistema em que computadores e robôs fazem boa parte do trabalho que antes era realizado por humanos. Como diz Joel Cherry, vice-presidente de pesquisa da Amyris, “é algo muito parecido com o que Henry Ford fez com a produção de carros”.

Apesar da sofisticação e da aura high-tech de uma empresa de biotecnologia, o processo de criar novas variedades de um organismo geneticamente modificado envolve muitas tarefas manuais. Os modelos são gerados em computador, mas o que se segue é um trabalhoso processo de preparação das variedades de levedura.

Em salas imensas, fileiras de bancadas são ocupadas por técnicos de avental branco que meticulosamente pingam gotículas de uma enzima em placas com dezenas de pequenos recipientes contendo a levedura da Amyris. Depois disso, a mudança na performance da levedura tem de ser medida, e só então começam os testes em volumes maiores.

Tipicamente, num mês de trabalho, no máximo 4 000 variedades são testadas com esse método. Mas nos últimos meses a Amyris multiplicou esse número imensamente. Hoje, cerca de 1 milhão de variações são testadas em um único dia. Dessas, cerca de 1 000 passam pelo teste inicial.

Uma segunda peneira reduz o total para 20 — e só então começa a fase de trabalho humano intensivo. Ao final dos testes, apenas duas ou três novas versões geneticamente modificadas da Saccharamyces cerevisiae serão enviadas ao Brasil para provas de campo. Mas a produtividade deu um salto considerável.

O processo envolve a geração aleatória de centenas de milhares de exemplares da levedura por meio de mutações genéticas induzidas com raios ultravioleta.  As avaliações iniciais também são feitas automaticamente, em sistema desenvolvido pela Amyris. Depois, as selecionadas são colocadas em equipamentos operados por robôs para novos testes.

Na estimativa de Cherry, metade dos ganhos de produtividade na obtenção do farneseno já é atribuível a esse método randômico. Os cientistas e seu “design racional”, como diz Cherry, ficam com a outra metade.

Esse uso de força bruta, um termo da matemática usado para descrever um método em que são tentadas todas as possíveis soluções para um problema, é uma inovação que está transformando a Amyris. Antes, a área técnica da empresa era composta essencialmente de biólogos.

Agora, há na equipe engenheiros especializados em automação e um número crescente de cientistas da computação. A empresa hoje se parece cada vez mais com uma fábrica e cada vez menos com uma companhia tradicional de biotecnologia.

O ritmo de inovação da Amyris tem importância especial para o setor sucroalcooleiro do Brasil, pois a matéria-prima mais importante da empresa é a cana do país. A Amyris também tem acordos com produtores de açúcar de beterraba na Espanha e  vem adquirindo a dextrose de milho produzida nos Estados Unidos (o preço tem se tornado competitivo com a redução do uso em refrigerantes, por exemplo).

O farneseno obtido com a transformação da glucose é o ponto de partida para que as biorrefinarias se tornem uma alternativa viável à indústria baseada no petróleo. A Amyris está construindo duas fábricas para a produção de farneseno no interior de São Paulo. A primeira delas fica em Brotas e deve ser concluída em meados de 2012.

A segunda, cuja conclusão está prevista para 2013, está sendo erguida em parceria com a usina São Martinho, em Pradópolis. A ideia inicial é produzir diesel de cana, um combustível que pode ser misturado ao diesel tradicional e não exige mudança nos motores dos veículos. A prefeitura de São Paulo anunciou em julho um programa piloto para abastecer 160 ônibus municipais com o biocombustível.

Mas a ambição é muito maior. A empresa recentemente anunciou uma nova linha de lubrificantes industriais que serão produzidos do biofeno, outro subproduto do açúcar. A Novvi, uma associação com a Cosan, será responsável pela linha EvoShield,  produtos baseados em matéria-prima renovável — e brasileira.

A Amyris também fechou um acordo com a francesa Michelin para a produção de isopreno, um subproduto do açúcar que tem aplicações na fabricação de borrachas sintéticas, revestimentos e adesivos. Outros usos possíveis para as moléculas derivadas do açúcar, como o farneseno, são como insumos para a indústria de cosméticos e de plásticos.

Os avanços na eficiência da conversão do açúcar continuam sendo uma peça-chave da estratégia da Amyris. Mas existe um teto teórico para a produtividade. Hoje, Cherry estima que três quartos do caminho já tenham sido trilhados. Os avanços de agora em diante são necessariamente mais lentos, e cada vez mais dependem da automação — ou talvez do acaso.

Será que os cientistas da empresa não ficam frustrados com a vitória das máquinas? “Não acredito. É claro que muitos sentem falta do lado artesanal da modificação genética”, afirma Cherry, biólogo de formação e um veterano da indústria de biotecnologia do Vale do Silício. E o que a empresa vai fazer quando o aproveitamento da glucose chegar perto do limite? “Aí vamos começar a ganhar dinheiro de verdade.”

Publicado no site Exame.com em 04/01/2012

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