Este artigo é um dos 112 casos da economia azul.

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Caso 13: Controle bacteriano sem bactericidas

4 de janeiro de 2013 | 100 Inovações, Alimentos, Água, Saúde

O mercado global de antibióticos

O mercado global de antibióticos e antifúngicos ultrapassou US$ 25 bilhões em 2005 e a projeção é de que alcance US$ 40 bilhões na década que termina em 2015. Embora o mercado como um todo esteja em expansão, regiões geográficas avançadas, como Europa, Japão e América do Norte, provavelmente experimentarão uma desaceleração. A resistência aos antibióticos está impactando a conduta dos médicos, o que reduz o consumo. A demanda por antibacterianos está aumentando porque o envelhecimento da população contribuiu para o aumento e a gravidade das infecções bacterianas. É preocupante constatar que um quinto dos pacientes sofre de infecções hospitalares, que causam aproximadamente 90.000 mortes anualmente somente nos Estados Unidos. A queda na receita total não implica necessariamente uma perda correspondente no volume de vendas. Diversas patentes de sucesso estão expirando e os medicamentos de marca serão substituídos por genéricos a um custo muito menor. Isso terá um impacto significativo nos 14 produtos cujas vendas ultrapassam um bilhão de dólares.

Os produtos antibacterianos penetraram em uma ampla gama de indústrias, incluindo conservação de alimentos, tratamento de água, petróleo e gás, agricultura e até mesmo bens de consumo. Este mercado de biocidas tem experimentado um crescimento de dois dígitos há anos. Os alertas de gripe aviária de 2009 impulsionaram o setor para além da marca de US$ 10 bilhões. Esse crescimento não se deve apenas ao aumento da demanda; há também uma mudança para agentes de controle bacteriano mais caros. A substituição de produtos químicos agressivos, como a cloração gasosa, por biocidas menos nocivos deve contribuir para um aumento geral nas vendas. Bactérias resistentes reduzem a eficácia de bactericidas e antibióticos.

Produtos de consumo como enxaguantes bucais, desodorantes, sabonetes, produtos de limpeza e até mesmo pauzinhos e brinquedos são misturados com agentes de controle bacteriano. Um dos principais produtos químicos utilizados é o triclosan. Muitos cientistas temem que o uso excessivo dessas formulações possa estimular mutações bacterianas rápidas, levando ao aumento da resistência. O Hospital Infantil St. Jude, em Memphis, Tennessee (EUA), conseguiu criar insetos resistentes ao triclosan em seu laboratório em apenas dois dias.

Inovação

O vinagre e o bicarbonato de sódio são produtos de limpeza prontos para uso que eliminam bactérias. Uma simples lavagem de 20 a 30 segundos com água morna, combinada com uma boa esfoliação, mantém a família limpa e protegida. O principal desafio não é controlar uma única bactéria que possa estar aderida à nossa pele, mas sim controlar o biofilme. Biofilmes são colônias densas de células bacterianas que se envolvem com uma espessa camada protetora. Uma vez que as bactérias colonizam seu hospedeiro, elas se tornam de 10 a 1.000 vezes mais resistentes a antibióticos e bactericidas. Os Institutos Nacionais de Saúde dos EUA (NIH) estimam que mais de 80% de todas as infecções bacterianas em humanos têm um componente significativo de biofilme.

Peter Steinberg e Staffan Kjelleberg, ambos professores da Universidade de Nova Gales do Sul (UNSW), perceberam que uma alga vermelha (Delicea pulchra) não estava sendo colonizada por bactérias. O oceano é "uma sopa de bactérias". Se a alga tivesse retomado a eliminação dos colonizadores com o mesmo fervor com que os humanos aplicariam produtos químicos, ela teria se matado primeiro. Peter e Staffan perceberam que a alga essencialmente interfere na comunicação entre as bactérias. Os cientistas chamam isso de química inibidora de quorum sensing (IQS). Se as bactérias não conseguem se comunicar umas com as outras, é impossível se coordenarem, muito menos controlarem ou assumirem o controle do hospedeiro. Eles então patentearam o mecanismo de defesa, que evoluiu ao longo de milhões de anos.

Trabalhando na UNSW, a equipe conseguiu produzir análogos sintéticos que demonstraram alta eficácia. Melhor ainda, provaram que essa "surdez" pode ser induzida em uma ampla gama de bactérias e pode até inibir o crescimento de fungos. A maior vantagem de sua inovação é que os testes confirmaram a segurança do produto, sem risco de aumento da resistência bacteriana com o uso do análogo. A identificação desse mecanismo pode revolucionar o uso de bactericidas na agricultura em geral e no processamento de alimentos em particular, em produtos de consumo, na indústria, no tratamento de água e em dispositivos médicos e terapêuticos. Uma nova era de antibacterianos começou. A matança desenfreada finalmente pode terminar.

O primeiro fluxo de caixa

Os inventores e a UNSW fundaram a Biosignal em 1999, captaram recursos e destinaram 80% do seu orçamento a atividades de pesquisa. Embora a empresa tenha atraído o interesse do setor privado, enfrentou o desafio de registrar um novo composto químico, um processo dispendioso. Mesmo quando o análogo era baseado em um composto natural, o custo do registro excedia o capital captado. Enquanto a empresa lutava para avançar para a próxima fase, seu portfólio de patentes posiciona essa inovação para mercados e aplicações com um processo de registro limitado. Isso significa que as aplicações iniciais não podem ter contato direto com humanos ou alimentos.

Uma área promissora de aplicação são as flores de corte. As bactérias infestam rapidamente as flores colhidas, afetando sua beleza e frescor. Prolongar a vida útil das flores ornamentais usando QSI aumentaria sua competitividade e preço. A indústria de petróleo e gás tem demonstrado particular interesse no controle do biofilme em seus dutos. A corrosão induzida por microrganismos (CIM) foi a principal causa do desastre ambiental no Alasca em 2006, quando bactérias penetraram nos metais. O uso de bactericidas tradicionais e a raspagem regular do interior dos dutos não conseguiram controlar o ataque do biofilme. A CIM pode ser controlada pelo análogo de algas, e testes confirmaram isso.

A oportunidade

As aplicações são extremamente variadas. Podemos imaginar pelo menos cinco empresas diferentes explorando diversos usos da ampla proteção conferida pela patente. Embora os testes iniciais tenham indicado que a química do IQS poderia controlar a fibrose cística e a tuberculose, levaria pelo menos uma década para que essa aplicação específica estivesse disponível comercialmente. O controle de infecções bacterianas em dispositivos médicos é outra oportunidade a longo prazo. Isso é particularmente útil para cateteres, especialmente cateteres urinários, onde estima-se que 30% dos pacientes sofram de infecções relacionadas ao cateter. Esse tratamento adicional custa US$ 25.000 por paciente, representando um ônus excessivo para orçamentos governamentais já apertados. No entanto, o IQS poderia não apenas tratar infecções existentes, mas, mais importante, impedir que o biofilme colonizasse o hospedeiro. Esta é uma lição aprendida com as algas vermelhas: prevenir é melhor que remediar.

O IQS pode se tornar uma alternativa atraente à prata, que é cada vez mais utilizada na indústria. A prata é usada há centenas de anos e se mostrou atraente para os fabricantes porque esse metal precioso não está sujeito a uma supervisão regulatória rigorosa e a processos de aprovação subsequentes. A desvantagem é o seu custo elevado e crescente. Além disso, a prata não demonstrou melhorias significativas nos resultados clínicos. Sua aplicação generalizada, por exemplo, em revestimentos de vasos sanitários de cerâmica, já representa 5 toneladas de prata por ano para a INAX, uma das principais produtoras do Japão.

Talvez o maior interesse venha de aplicações para o consumidor final, onde os fabricantes estão cada vez mais conscientes da resistência bacteriana e dispostos a pagar um preço mais alto. Talvez o próximo desodorante, pasta de dente e enxaguante bucal seja baseado em extratos de algas marinhas. A cor vermelha proporcionaria uma imagem de marca diferenciada. Testes iniciais conduzidos pela Unilever confirmaram sua eficácia no controle do odor corporal. O elo perdido é o registro da molécula inovadora. Isso representa uma oportunidade para investidores, e parece que empresas como a Unilever estão entre as primeiras a investir onde acreditam.

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