Diretrizes e Estratégias para a Modernização de Coleções Biológicas Brasileiras e a Consolidação de Sistemas Integrados

1. Diretrizes e Estratégias para a Modernização de Coleções Biológicas Brasileiras e a Consolidação de Sistemas Integrados de Informação sobre Biodiversidade Coleções de Culturas Projeto CGEE – MCT / CRIA 2005 Rosana Filomena Vazoller

2. Sociedade Brasileira de Microbiologia Congregar os Microbiologistas do País • Representar a comunidade de Microbiologistas do País • Publicar o Brazilian Journal of Microbiology • Realizar o Congresso Brasileiro de Microbiologia – Bi/Anual (CBM 2005) • Auxiliar na construção de políticas que promovam o crescimento da Microbiologia no Brasil

3. Bacteriologia Micologia Virologia ÁREAS DE ATUAÇÃO • Ambiental • Alimentos • Biotecnologia • Ensino • Médica • Veterinária

4. Coleções de Culturas no Brasil - Motivação Apoiar as Coleções Institucionais Estimular a Implantação das Coleções de Serviço Possuir ao menos um Centro Depositário Nacional de Microrganismos (Material Biológico) - Credenciado INPI Criar um Sistema Suporte Nacional de Referência Estabelecer uma Rede de Coleções de Culturas Capacitar Profissionais dedicados ao Setor INCREMENTO MICROBIOLOGIA

5. Iniciativas • Apoiou aos resultados da comissão formada no VI ENZITEC 2004 (RJ) – desde 2004 • Promoveu um debate sobre “Coleções de serviços e centros de recursos biológicos, como infra-estrutura de apoio ao programa nacional de inovação e competitividade industrial – Situação Nacional e Recomendações” - MCT e pesquisadores - Novembro 2004 • Enviou Carta aos Ministérios de Ciência & Tecnologia e do Desenvolvimento da Indústria e Comércio Exterior solicitando apoio a existência de pelo menos um Centro Depositário de Culturas no País – Janeiro 2005 • Elabora documento em prol do estabelecimento de uma política nacional de criação de coleções de culturas e centros depositários, a ser encaminhado para o MCT – Maio / Julho 2005 • Participa nos fóruns de discussão do Conselho de Gestão do Patrimônio Genético do MMA – 2004 e 2005 • Instituirá um Comitê Permanente de Coleções de Culturas da SBM – • planejar ações em prol das coleções – Novembro 2005 • Disponibilizará espaço no Portal da SBM - discussão do tema – Novembro 2005 • Aprovação em Assembléia: - DOCUMENTO MCT-CGEE em prol das Coleções; • Disponibilização de espaço - Brazilian Journal of Microbiology – • Lista de Espécies – Editor

6. Coleções de culturas são centros de conservação de recursos genéticos ex-situ e podem ser classificadas como coleções de trabalho, coleções institucionais ou coleções de serviço. Sua importância é destacada na pesquisa, conservação e exploração da diversidade genética e metabólica de material biológico

7. MATERIAL BIOLÓGICO: “todo material que contenha informação genética, e seja capaz de auto-reprodução ou de ser reproduzido em um sistema biológico. Desta forma, material biológico inclui os organismos cultiváveis e microrganismos (bactérias, arquéias, fungos filamentosos, algas, vírus, leveduras e protozoários); as células humanas, animais e vegetais; as partes replicáveis desses organismos e células (bibliotecas genômicas, plasmídeos e fragmentos de DNA clonado) e os organismos ainda não-cultivados, assim como os dados associados a esses organismos, incluindo informações moleculares, fisiológicas e estruturais referentes ao material biológico”

8. Documento 1 - Coleções de Culturas de Serviços e Centros de Recursos Biológicos Rosana Filomena Vazoller (SBM-USP) & Vanderlei Perez Canhos (CRIA) Documento 2 -Taxonomia Microbiana João Lúcio de Azevedo (ESALQ-USP) Taxonomia de Procariontes – Bactérias e Arquéias Fabiano L. Thompson& Valéria Maia de Oliveira (CBMAI – UNICAMP) Taxonomia de Fungos João Lúcio de Azevedo, Welington Luiz de Araújo (ESALQ-USP) & Carlos A. Inácio (UNB) Taxonomia de Protozoários Mirna Helena Regali Seleghim (UFSCar) Taxonomia de Vírus Elliot Watanabe Kitajima (ESALQ-USP)

9. NT - Autoridades Depositárias de Material Biológico para Fins de Patente Fabiana Fantinatti-Garboggini (CBMAI-UNICAMP) NT - Certificação de Material Biológico Reinaldo Dias Ferraz de Souza (MCT) NT - Estratégias para Melhoria, Manutenção e Dinamização do Uso dos Bancos de Germoplasma Relevantes para a Agricultura Brasileira. Maurício Antônio Lopes NT- Levantamento Preliminar das Coleções de Culturas Nacionais (Cadastro) Cristina Yoshie Umino (CRIA), Rosana Filomena Vazoller & Vanderlei Perez Canhos NT - Recursos Humanos e Infra-Estrutura de Coleções de Culturas – ênfase às Microbiológicas (em elaboração) Lara Durães Sette (CBMAI-UNICAMP), Cristina Umino, Rosana Filomena Vazoller & Vanderlei Perez Canhos

10. ConsideraçõesDocumento 1 - Coleções de Culturas de Serviços e Centros de Recursos Biológicos Importância: - material biológico das coleções é matéria prima para uma ampla gama de aplicações nas áreas de saúde, agropecuária, indústria e meio ambiente Produtos biotecnológicos - fármacos, alimentos, bebidas alcoólicas e ácidos orgânicos; Saneamento ambiental - biorremediação de resíduos tóxicos; Agricultura – fixadores de nitrogênio e controle biológico de pragas; Atividades de ensino, estudos taxonômicos, identificação de patógenos e testes de controle de qualidade de produtos e materiais A estimativa do mercado global para produtos derivados de recursos genéticos nas áreas de fármacos, fitofármacos, agricultura e outras aplicações biotecnológicas se situa na faixa de US$ 500 a 800 bilhões por ano. Estado da arte - Coleções de Culturas Nacionais e Internacionais

11. Situação • 470 coleções de culturas de microrganismos e células registradas no Centro Internacional de Dados da Federação Mundial de Coleções de Culturas. • Número inferior a 20 coleções - categoria de “Coleções de Serviço” - acervos abrangentes , curadoria profissional, sistemas de informação que permitem monitorar e rastrear as condições de processamento (lotes de meios de cultura utilizados, registros de temperatura e vácuo na liofilização, etc), conformidade dos produtos e registros do material biológico distribuído pela coleção (linhagens e reagentes biológicos). • As coleções de serviço - financiamento governamental substancial de longo termo em países industrializados. • As demais 450 coleções - classificadas como coleções especializadas de trabalho (acervos resultantes de atividades de pesquisa) ou coleções institucionais (- coleções de departamento que atende a pesquisadores) - curadoria especializada - carecem da adoção de práticas adequadas de documentação, gerenciamento do acervo e prestação de serviços especializados com eficiência e qualidade

12. Classificação • Coleções de Culturas de Trabalho / Pesquisa • Coleções de Culturas Institucionais • Coleções de Culturas de Serviços • Centros de Recursos Biológicos [com base nos docs da Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE) - desafios e oportunidades associadas ao estabelecimento de uma Rede Global de Centros de Recursos Biológicos / desdobramentos] • Centros Depositários – fins patentários

13. Brasil • 1973 - Proposta de criação de rede de coleções de culturas de microrganismos - tema da Segunda Conferência Internacional sobre Coleções de Culturas (São Paulo) - World Federation for Culture Collections (WFCC) e SBM – relevância do tema no setor científico; • 1976 e 1977 - especialistas - implantação de uma Rede Nacional de Coleções de Culturas de Referência como infra-estrutura de apoio para o Programa Nacional de Biotecnologia; • 1982- Fundação Tropical de Pesquisas e Tecnologia "André Tosello" - levantamento dos acervos das coleções de culturas do país; • 1984 - primeiro Catálogo de Coleções de Culturas de Microrganismos. • 1985 - dados do catálogo nacional - on-line em 1985 / Cirandão da EMBRATEL que representou um fato pioneiro a nível internacional; - a FINEP - reunião de especialistas para definir as diretrizes para a implantação do Sistema Nacional de Coleções de Culturas; • 1986 – (apoio WFCC) - diagnóstico das coleções de culturas no BR para o Programa Nacional de Biotecnologia - recomendou-se uma Rede Nacional de Coleções de Culturas - com centros regionais, coordenada por um colegiado de especialistas e usuários do setor público e privado - atribuição de estabelecer diretrizes para assegurar apoio de longo prazo à rede de coleções de serviço, centros de referência e sistema de informação;

14. Brasil • 1986 : 80 coleções em 43 instituições - grande maioria das coleções - categoria de coleções de trabalho; • 1987 - "Programa Setorial de Coleções de Culturas – PSCC” - 12 coleções apoiadas - investimento emergencial de US$ 1,5 milhão - ao longo dos dois anos de implementação do PSCC (1988-1989) - perdas inflacionárias - o valor efetivo de US$ 530 mil; • 1989/1990 - três volumes revisados do Catálogo Nacional de Linhagens (Bactérias; Leveduras e Fungos Filamentosos; e Células e Tecidos Celulares) e disponibilizados on-line.; • 1986 a 2000 - Programa de Treinamento - FINEP, Conselho Britânico e do Programa de Formação de Recursos Humanos em Áreas Estratégicas -RHAE • 2001 - Programa de Biotecnologia e Recursos Genéticos do MCT – retomou-se consolidação de uma rede de centros de serviços com coleções abrangentes nas áreas de saúde, agricultura, meio ambiente e indústria; • 2002 - o MCT apoiou o desenvolvimento e a implementação do Sistema de Informação de Coleções de Interesse Biotecnológico (Sicol).

15. Levantamento Preliminar das Coleções de Culturas Nacionais (Cadastro) Informações = respostas à demanda formulada / CRIA - Maio e Junho de 2005; sistemas de dados SICOL (www.sicol.cria.org.br) e SpeciesLink (www.splink.cria.org.br); 26 Coleções de Culturas - caracterizam-se, em sua maioria, como Coleções de Pesquisa; disponibilizam culturas microbianas de procariontes e eucariontes, bem como de germoplasma, mediante solicitações dos setores acadêmico e produtivo; As coleções possuem Curadores e formas de contato facilitadas; Destacam-se as Coleções com caráter de prestação de serviço; fornecem culturas microbianas e apresentam controle de qualidade das coleções: - FIOCRUZ; - EMBRAPA; - CBMAI (CPQBA-UNICAMP); - Instituto Adolfo Lutz; - Instituto Biológico SP; - Coleção de Culturas de Fitobactérias do Instituto Biológico de Campinas; - Micoteca da UFPE; Poucas coleções possuem os dados em parte ou totalmente informatizados e/ou disponíveis na Internet. Informações são facilmente obtidas - contato com os Curadores das Coleções; Fundamentalmente as coleções atendem o setor industrial – produtos biotecnológicos, agrícola (fitossanidade) e ambiental (biorremediação).

16. ConsideraçõesDocumento 2 -Taxonomia Microbiana Taxonomia: - Procariontes – Bactérias e Arquéias; Fungos; Protozoários; Vírus Dados sobre a diversidade microbiana brasileira - verifica-se que os dados são escassos ou até mesmo inexistentes. A ausência de dados sobre microrganismos no BR é marcante e revela o descaso e a falta de conhecimento sobre a diversidade microbiana, tanto por falha dos pesquisadores como pelo desconhecimento de sua importância por parte dos órgãos governamentais.

17. Taxonomia • MUNDO – • 5% das espécies existentes de fungos no nosso planeta foram descritas, estima-se 1,5 milhões de espécies, cerca de 70.000 são mantidas em CC; • 6.500 espécies de procariontes descritas e estocadas em CC, a estimativa é de que estes valor constitua apenas 1 a 10% do total existente no Planeta. Se o Brasil apresenta uma alta biodiversidade vegetal e animal e, considerando as estimativas mencionadas baseadas na constante descoberta de novos microrganismos que vivem em conjunto com as mais de 300.000 espécies vegetais existentes, é de se esperar que o Brasil possua também uma enorme diversidade microbiana ainda praticamente não explorada.

18. Taxonomia Procariontes – Bactérias e Arquéias Taxonomia polifásica – Métodos moleculares associados a métodos clássicos – FUNDAMENTAL para o estabelecimento das novas espécies e para as práticas rotineiras de CC; Fungos – Métodos clássicos associados a moleculares - Brasil: o grupo mais estudado; Protozoários – Métodos clássicos – pouco conhecimento e acervos não significativos em CC – Vírus - Métodos moleculares associados a métodos clássicos - Brasil: bom conhecimento dos grupos / doenças – CC

19. Taxonomia - Impedimentos FALTA de uma política de financiamento direcionada para pesquisa em taxonomia e estabelecimento de Centros de Recursos Biológicos é sem dúvidas o maior impedimento taxonômico no âmbito do Brasil; FALTA de Sistematas INVESTIMENTO para a descrição de uma espécie ESSENCIAL Coleções de Culturas Brasileiras tenham um forte elo de interação com a Universidade, uma vez que as mesmas devem desempenhar o papel de centros de referência de pesquisa em biodiversidade

20. NT - Certificação de Material Biológico- MCT • Três motivações básicas: - possibilitar ao Brasil a estruturação de um modelo fundamentado no conjunto de funções compreendidas pela Tecnologia Industrial Básica - TIB (metrologia, normalização e avaliação da conformidade) - favorecer um mecanismo de certificação com base em normas e regulamentos técnicos, em consonância com as normas guias, recomendações e orientações emanados dos foros internacionais e aderentes ao Acordo de Barreiras Técnicas da OMC; -a possibilidade de o Brasil prevenir-se contra o surgimento de modelos de certificação com base em normas de associações técnicas, sem condições de influir direta e abertamente nesse processo; - favorecer a complementação do marco regulatório nessa área, compreensivelmente disperso e com lacunas, dado o caráter de novidade que ainda cerca o tema. • Certificação de material biológico importante em dois programas do MCT - Biotecnologia e Recursos Genéticos , em que se insere o Sistema de Informação sobre Coleções de Interesse Biotecnológico (SICol); - Tecnologia Industrial Básica - TIB, as atividades de metrologia, normalização e avaliação da conformidade no Brasil. • Delineamento de Certificação de Material Biológico – ESSENCIAL às CCS – Centros de Recursos Biológicos

21. Nota Técnica:Autoridades Depositárias de Material Biológico para Fins de Patente É FUNDAMENTAL e de extrema urgência a criação de centros de recursos biológicos a partir da transformação das coleções de serviço já existentes, para servir a comunidade acadêmica e industrial especialmente quanto ao depósito de material biológico para fins de patente. Neste segmento, até o momento, não existe nenhuma autoridade depositária de material biológico para fins patentários na América Latina; • Patentes – indica o importante papel do INPI; • A Lei de Patente e as Autoridades Depositárias Internacionais • Tratado de Budapeste para o Reconhecimento Internacional do Depósito de Microorganismos para Fins de Patente, estabelecido em 1977 • Brasil não é signatário - para atender a exigência legal de suficiência descritiva nas invenções biotecnológicas (parágrafo único do artigo 24 da LPI) com o depósito do material biológico, o INPI, através do Ato Normativo 127/96 (item 16.1.1.2) autoriza o depósito em qualquer Autoridade Depositária Internacional reconhecida pelo Tratado de Budapeste • Impedimentos para a existência de um Centro Depositário Nacional

22. Estratégias para Melhoria, Manutenção e Dinamização do Uso dos Bancos de Germoplasma Relevantes para a Agricultura Brasileira. • Nos últimos dez anos, os sucessivos saltos na produção agropecuária brasileira não tiveram paralelo em nenhum país do mundo • Esta espetacular expansão da cultura da soja no Brasil só foi possível devido à obtenção de novas cultivares adaptadas a essas regiões, em conjunção com melhorias nas práticas de manejo, como plantio direto, inoculação de sementes com estirpes de Rhizobium para fixação biológica do nitrogênio, mecanização, etc. • Avanços técnicos foi a capacidade brasileira de incorporar e utilizar recursos genéticos, que são insumos básicos para o melhoramento de cultivares vegetais e raças animais; • A importância da EMBRAPA para as CCS Nacionais

23. Estratégias para Melhoria, Manutenção e Dinamização do Uso dos Bancos de Germoplasma Relevantes para a Agricultura Brasileira. Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia - Brasília, Há três décadas atividades de introdução, coleta, intercâmbio, caracterização, conservação, documentação e informação em recursos genéticos no país, englobando espécies vegetais nativas e exóticas, além de raças animais e microrganismos. O objetivo é aumentar a variabilidade dos recursos genéticos, de forma a suprir os programas de melhoramento com o germoplasma necessário para o desenvolvimento de novas variedades de plantas, raças animais, produtos e processos microbiológicos, além de conservar esse material a longo prazo para uso futuro. De 1976 a 2004, a Embrapa operou um sistema de introdução e quarentena de germoplasma, que movimentou mais de 470.000 amostras, sendo mais de 360 000 importadas de todos os continentes do mundo. Este sistema alimenta uma rede de 187 Bancos Ativos de Germoplasma, com um acervo de 152 gêneros e 221 espécies, dando suporte a centenas de programas de melhoramento genético públicos e privados, desenvolvidos em todos os cantos do país.

24. Estratégias para Melhoria, Manutenção e Dinamização do Uso dos Bancos de Germoplasma Relevantes para a Agricultura Brasileira. A conservação ex situ utiliza diferentes estruturas para manter a variabilidade genética, dentre elas: coleção de base, coleção ativa, coleção de trabalho, coleção a campo (in vivo), coleção in vitro, criopreservação e coleção genômica. Núcleo a Embrapa opera a sua Rede Nacional de Recursos Genéticos – RENARGEN - concentradas as atividades do Sistema Nacional de Curadoria de Recursos Genéticos - 235 bancos de germoplasma, onde mais de 250.000 amostras de plantas, animais e microorganismos são conservados. Estrutura organizacional do sistema: - curadoria composta por uma supervisão, curadorias de produtos ou grupos de produtos; curadorias adjuntas; curadorias de bancos de germoplasma e curadores ad hoc (vide http://www.cenargen.embrapa.br/recgen/curadoria/curadoria.html). No sistema de conservação de longo prazo, Bancos Ativos de Germoplasma são conservados na forma de sementes, compondo a Coleção de Base (COLBASE) -cerca de 96.000 acessos de germoplasma, nativos e exóticos, de 223 gêneros e 901 espécies. A conservação in vitro, em condições variadas conforme as espécies (3.000 amostras de aproximadamente 400 espécies). Existem coleções a campo de espécies nativas e de forrageiras. A Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia ainda mantém um herbário de referência nacional, com cerca de 60.000 exemplares.

25. Harmonização - METAS 3 a 5 anos ELABORAR Protocolos para Transformação de Coleções de Serviços em Centros de Recursos Biológicos - avaliar a capacitação institucional para criar uma estrutura de serviços tecnológicos que responda aos procedimentos de avaliação da conformidade e que sejam capazes de fornecer, mediante certificação e formas correlatas, a evidência de que os produtos atendem a requisitos técnicos especificados em normas e regulamentos [Doc Base]; ESTRUTURAR a rede integrada de coleções de trabalho, de serviço, centros de referência e repositórios de material biológico certificado - Organização e Gestão de Material Biológico/ Modelos de organização em rede, através da organização de Plataformas e Consórcios multitinstitucionais [Docs Base; Taxon., NT Agricultura] FOMENTAR o sistema de informaçãointegrado de coleções de interesse ao setor acadêmico e produtivo, notadamente, as bases de dados SICOL (Sistema de Informação de Coleções de Interesse Biotecnológico) e o Species Link - ESTABELECER ao menos um Centro / Autoridade Depositária (adequação e elegibilidade) de material biológico para fins de patentes [Doc Base, NT Aut Deposit]

26. Harmonização – METAS 3 a 5 anos ELABORAR cursos para Formação de Recursos Humanos – Sistematas, Curadores e Gestores de Coleções de Culturas [Docs Taxon.]; ATUAR junto à CAPES – estimular disciplinas como Sistemática Microbiana, filogenia e evolução – cursos de graduação e pós-graduação [Docs Taxon.]; IMPLEMENTARtecnologias informáticas para acelerar a catalogação e difusão do conhecimento sobre a taxonomia de procariontes e facilitar seu acesso e uso [Doc. Base, Taxon., NT Agricultura] ESTABELECER um Sistema de Avaliação da Conformidade de Material Biológico1, tendo como base o documento do MCT que recomenda uma política de fomento para a construção da base técnica de um sistema de avaliação da conformidade de material biológico, de forma a ampliar a oferta de material biológico certificado, estimulando o seu uso em pesquisas científicas e de inovação tecnológica; - SELO de CERTIFICAÇÃO [NT Conformidade]; ELABORAR e consolidar um modelo em rede eletrônica que instrua cada Coleção de Serviço no sentido de construir seu plano estratégico para médio e longo prazo. ELABORAR e consolidar um modelo em rede eletrônica que instrua cada Coleção de Serviço no sentido de construir seu plano estratégico para médio e longo prazo.

27. Editais e/ou Demanda Induzida Coleções de Serviço com acervos abrangentes, Autoridades Depositárias (ADs) para fins de patentes, Centros de Referência e Coleções Especializadas caracterizam as modalidades de Coleções de Culturas de Microrganismos a serem atendidas com apoio para ampliação do acervo com novos isolados e aquisição de linhagens de referência para testes de controle de qualidade e estudos taxonômicos; melhoria e ampliação das atividades de rotina da coleção com incorporação de tecnologias adequadas de caracterização (taxonômica e tecnológica) preservação, controle de estoque, controle de qualidade e distribuição de culturas autenticadas e regentes certificados; melhoria dos procedimentos de documentação e informatização das atividades de rotina da coleção, de forma a permitir a rastreabilidade de processamento das amostras, o controle da conformidade do material biológico, e a rastreabilidade de distribuição de linhagens e de reagentes biológicos; e, finalmente, consolidação de um plano estratégico da coleção para médio e longo prazos.

28. Estimativa de Custos de Implementação e Operação Anual • Orçamento total – RS$ 15 milhões/ano – Horizonte de 10 anos para consolidação da rede de centros de excelência – serviços especializados integrando coleções de trabalho – informação • Sustentabilidade – Apoio Governamental (recursos destinados) – Fundos Setoriais para Aplicação Industrial em Insumos Biólógicos; Lei de Incentivo a Criação de CC ? ; Geração de receita das CCS (fornecimento de insumos, capacitação de profissionais...) • Institucionalidade – Buscar um modelo de gerenciamento facilitador para a implementação das CCS nas instituições públicas de origem • Modelo de Governança – sistema que inclua em rede representantes do governo e sociedade civil

29. ATCC e Diversidade Microbiana • A coleção de cultura americana ATCC possui um acervo abrangente, que incluí desde vírus até clones de DNA e reagentes para pesquisa biológica, é uma coleção comercial com um orçamento superior a US$20 milhões anuais; • Interessante comparação de valores obtidos a partir da análise de seus registros sobre procariontes e dos amplamente divulgados sobre macrofauna e flora de diferentes ambientes terrestres, tidos como hotspots – AEM, Junho de 2005; • Estudo com 18.000 procariontes de sua base de dados revelaram diferenças consideráveis sobre a DM em coleções em relação à macrofauna e plantas;

30. Números: Microrganismos e Espécies Superiores Fauna = vertebrados terrestres AEM, junho 2005

31. ATCC e Diversidade Microbiana • DOIS PONTOS importantes: - FOCO nos países tropicais pela ATCC, em relação a problemática de amostragens; atraente para novas coletas; AMPLO inventário daquilo que se conhece nos trópicos brasileiros, relacionando esse conhecimento aos ecossistemas de origem e, até mesmo, realizando comparações como a realizada pela ATCC a cerca de seu acervo microbiano. Nesse sentido, uma das prioridades do nosso grupo de trabalho se justificaria plenamente “amplo levantamento e diagnóstico das coleções de cultura brasileiras e consolidação das bases de dados existentes, usando como base oSicol”.