•  Associar a solução de problemas de saúde ao correspondente desenvolvimento científico e tecnológico.

• Reconhecer benefícios, limitações e aspectos éticos da biotecnologia, considerando estruturas e processos biológicos envolvidos em produtos biotecnológicos.

• Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências  biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica.

• Avaliar métodos, processos ou procedimentos das ciências naturais que contribuam para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem social e de saúde.

• Avaliar propostas de alcance individual ou coletivo, identificando aquelas que visam à preservação e a implementação da saúde individual ou coletiva.

• Diferenciar os tipos de células tronco e seu uso em terapias.

• Identificar pesquisas sobre terapias com células tronco, compreendendo os processos envolvidos.

• Reconhecer o estudo do potencial terapêutico das células tronco como uma área científica, cujas pesquisas têm contribuído para o tratamento e cura de doenças.

• Distinguir células tronco embrionárias de outros tipos.

• Identificar as vantagens e as desvantagens do uso de células tronco embrionárias.

4 aulas de 50 minutos cada

Citologia, Histologia e Genética

Imagem disponível em:  http://www2.uol.com.br/vivermente/noticias/img/celulastronco.jpg. Acesso em:14/08/2013.Trata-se de uma micrografia confocal que mostra células tronco neurais (verde) transplantadas no cérebro de um camundongo recém-nascido. O autor é Yirui Sun, um jovem neurocientista chinês que atualmente trabalha no Centro de Pesquisas em CélulasTronco da Wellcome Trust.

Módulo 1 - Tratamentos com células tronco

Atividade 1- Vídeos de matérias veiculadas pela mídia televisiva

Sugerimos que a introdução a este tema seja feita por meio dos quatro vídeos de curta duração, especificados, abaixo, veiculados pela mídia televisiva em uma série de reportagens sobre terapia com células tronco. Os vídeos estão disponibilizados em páginas que trazem todo o texto das reportagens por escrito, o que facilita sua análise.

Vídeo 1 - Pesquisas com células-tronco para tratar o coração avançam no Brasil. Disponível em:  http://g1.globo.com/jornal-nacional/noticia/2013/01/pesquisas-com-celulas-tronco-para-tratar-o-coracao-avancam-no-brasil.html. Acesso em: 14/08/2013. Ao todo, 600 voluntários já participaram de um teste clínico considerado um dos maiores do mundo. A pesquisa envolve médicos e cientistas de 40 instituições do país.

Vídeo 2 - Células-tronco ajudam a combater tipo perigoso de diabetes. Disponível em:  http://g1.globo.com/jornal-nacional/noticia/2013/01/celulas-tronco-estao-ajudando-combater-tipo-perigoso-de-diabetes.html. Acesso em: 14/08/2013. Pacientes que se submetem ao tratamento experimental chegam a ficar sete anos sem usar insulina.

Vídeo 3 - Implante de célula-tronco melhora vida de pacientes com lesões na coluna. Disponível em: http://g1.globo.com/jornal-nacional/noticia/2013/01/implante-de-celula-tronco-melhora-vida-de-pacientes-com-lesoes-na-coluna.html. Acesso em: 14/08/2013. Na segunda reportagem da série especial sobre pesquisas com células-tronco, o JN mostra experiências brasileiras no tratamento de fraturas e de lesões na coluna.

Vídeo 4 - Médicos alertam contra soluções milagrosas em tratamentos com células-tronco. Disponível em: http://g1.globo.com/jornal-nacional/noticia/2013/01/medicos-alertam-contra-solucoes-milagrosas-em-tratamentos-com-celulas-tronco.html. Acesso em: 14/08/2013. As clínicas se anunciam. Basta fazer uma inscrição e pagar. A China é um dos lugares mais procurados para esse tipo de serviço, que existe em todos os continentes.

Cada aluno ou grupo de alunos deverá acessar os vídeos diretamente no computador individual ou compartilhado. Se as opções anteriores forem inviáveis, o professor deverá disponibilizá-los em rede para que os alunos tenham acesso em seu computador individual. O professor poderá ainda, salvar os vídeos em seu computador e projetá-los, utilizando o aparelho data show.

O professor deverá entregar a cada aluno uma cópia impressa de algumas questões para discussão, como as sugeridas a seguir.

Questões para discussão dos vídeos

• A pesquisa com terapias usando células tronco tem sido aplicada em pacientes em quais casos?
• Existe cura comprovada por meio dessas terapias? Explique.
• Qual é a origem das células tronco utilizadas em cada um dos casos?
• Que tipo de cuidados se deve ter, ao ver um anúncio de tratamento ou teste clínico com a utilização de células tronco?

Atividade 2- Discussão dos vídeos

A discussão dos vídeos deverá acontecer, tendo como ponto de partida as questões propostas pelo professor, primeiramente em grupos pequenos. Cada aluno deverá manter seus registros iniciais e socializá-los para os demais. Após a discussão no grupo, os alunos poderão reformular suas respostas e, havendo consenso, apresentá-las na discussão com toda a turma. Nesta discussão, o professor deverá organizar a sala, disponibilizando as carteiras/cadeiras em círculo, de modo que todos possam se ver e garantir que todos sejam ouvidos.

Atividade 3 - Analisando as informações em uma imagem

Para fechar este módulo sugerimos a análise de uma imagem, contendo informações sobre as finalidades das pesquisas e tipos de células tronco. Além de trazer uma síntese sobre o tema, a imagem traz uma informação destacada em vermelho que chama atenção e gera ambiguidade na interpretação. Por isso, deve ser aproveitada pelo professor para esclarecer uma questão central em relação ao uso de células tronco em pesquisas e terapias: a de que as objeções de vários setores da sociedade estão relacionadas às células tronco embrionárias.

Cada aluno ou grupo de alunos deverá acessar a imagem diretamente no computador individual ou compartilhado. Se as opções anteriores forem inviáveis, o professor deverá disponibilizá-la em rede para que os alunos tenham acesso em seu computador individual. O professor poderá ainda, salvar a imagem em seu computador e projetá-los, utilizando o aparelho data show.

 As questões para análise da imagem deverão ser entregues impressas aos alunos que deverão respondê-las individualmente em seus cadernos.

Os alunos deverão ser orientados a observar a imagem disponível em http://www.pime.org.br/imagens/celulas_tronco2.jpg (Acesso em: 14/08/2013), para responder as questões, a seguir.

Questões para análise da imagem:

• Quais são as possibilidades de uso das células tronco?
• De quais partes do corpo humano podem ser encontradas células tronco?
• A objeção expressa na parte do texto em vermelho se refere a todas ou a um tipo específico de células tronco?
• Relacione a imagem aos vídeos da Atividade 1.

Atividade 4 - Discussão da imagem

A discussão da imagem deverá acontecer, tendo como ponto de partida as questões propostas pelo professor, primeiramente em grupos pequenos. Cada aluno deverá manter seus registros iniciais e socializá-los para os demais. Após a discussão no grupo, os alunos poderão reformular suas respostas e, havendo consenso, apresentá-las na discussão com toda a turma. Nesta discussão, o professor deverá organizar a sala, disponibilizando as carteiras/cadeiras em círculo, de modo que todos possam se ver e garantir que todos sejam ouvidos.

 

Imagem disponível em: http://blog.cancaonova.com/felipeaquino/files/2012/10/celulas-tronco-jpg.jpg. Acesso em: 15/08/2013.

Módulo 2 - Resgatando conhecimentos prévios

Atividade 1 - Resgatando conhecimentos sobre células tronco e terapias que as utilizam.

O professor deverá entregar a cada aluno uma cópia digitada de algumas questões sobre células tronco e terapias que as utilizam. O objetivos nesta atividade é verificar o que os alunos já sabem sobre o assunto, uma vez que informações a respeito dele aparecem com certa frequência na mídia, na internet ou, às vezes, são oriundas do senso comum.

Cada aluno deverá responder por escrito, em seu caderno, a primeira resposta que lhe vier à mente, sem consultar nenhum tipo material informativo ou os colegas.

 Questões a serem respondidas:

1. O que são células tronco?
2. Que avanços as pesquisas científicas com células tronco podem trazer para a medicina?
3. Por que permitir a pesquisa com embriões, se as células tronco são também encontradas em tecidos adultos?
4. O que a Lei da Biossegurança  aprovada na Câmara permite?
5. Os cientistas podem adquirir os embriões diretamente nas clínicas de fertilização assistida?
6. Qual o motivo da polêmica em torno da lei?
7. É possível desenvolver uma técnica para obter células tronco sem precisar dos embriões?
8. Qual é o tamanho do embrião quando as células são extraídas para pesquisas?
9. Em que estágio se encontram as pesquisas de tratamentos com células tronco?
10. E no Brasil, o que existe em termos de pesquisas?
11. Como é a legislação sobre células tronco em outros países?
12. O que o uso de células tronco tem a ver com a clonagem?

Atividade 2 - Conferindo as respostas e avaliando conhecimentos

Após registrarem suas respostas, os alunos deverão ser orientados a acessar o endereço http://veja.abril.com.br/idade/exclusivo/celulas_tronco/01.htm (Acesso em: 15/08/2013), onde estão disponibilizadas essas mesmas perguntas, as respostas e comentários sobre cada uma delas.

Sugerimos que os alunos confiram as respostas em duplas para que possam comentar seus acertos e erros. Os alunos deverão ler o texto completo de cada item, do 1 ao 12, e fazer o registro da resposta correta onde errou, ou completar as respostas incompletas.

Imagem disponível em: http://4.bp.blogspot.com/-key_yF6AuI0/Tewp3ChIxcI/AAAAAAAAAB8/ZwQcyPD1fzk/s640/celula-tronco-paraplegia.jpg. Acesso em: 14/08/2013.

Módulo 3 - Fundamentação teórica

Atividade 1- Estudo de texto

No texto, a seguir, os alunos encontrarão informações básicas e conceitos fundamentais sobre células tronco, necessários para compreensão desta área da Biologia atualmente tão pesquisada e que está se tornando cada vez mais promissora no tratamento e cura de várias doenças.

Cada aluno ou grupo de alunos deverá acessar o texto diretamente no computador individual ou compartilhado. O professor deverá disponibilizar uma cópia impressa para cada aluno. Juntamente com o texto impresso, o professor deverá disponibilizar questões norteadoras da registro e discussão dos mesmos.

O primeiro momento deverá ser de estudo individual; cada aluno deverá ler, silenciosamente, todo o texto e fazer registros orientados pelas questões para discussão.

Centro de Estudos do Genoma Humano (CEGH): Informações Gerais. Disponível em: http://genoma.ib.usp.br/?page_id=62. Acesso em: 15/08/2013.

Questões norteadoras para a compreensão e a discussão do texto:

1. O que são células-tronco embrionárias? Quais são os tipos existentes?
2. O que é clonagem reprodutiva?
3. Quais são as conclusões das pesquisas sobre a clonagem reprodutiva?
4. O que são as Células IPS- Induced pluripotent stem-cells?
5. Quais são as outras possíveis fontes de células tronco?
6. Sobre as Células-tronco do adulto, caracterize:

• Células-tronco do sangue do cordão umbilical e da placenta.
• Células-tronco do tecido do cordão umbilical.
• Células-tronco de polpa de dentes decíduos.
• Células-tronco de tecido adiposo.
• Novas fontes de células-tronco.

7. Sobre as Células tronco embrionárias (CTE), explique:

• Importância das células tronco embrionárias.
• Como são obtidas.
• Oposição ao uso das CTE.
• Apostas no uso da CTE.
• Legislação brasileira para pesquisas com células tronco.
• Quais são as pesquisas com células-tronco desenvolvidas no Centro de Estudos do Genoma Humano?

Atividade 2- Discussão do texto

A discussão do texto deverá acontecer, tendo como ponto de partida as questões propostas pelo professor, primeiramente em grupos pequenos. Cada aluno deverá manter seus registros iniciais e socializá-los para os demais. Após a discussão no grupo, os alunos poderão reformular suas respostas e, havendo consenso, apresentá-las na discussão com toda a turma. Nesta discussão, o professor deverá organizar a sala, disponibilizando as carteiras/cadeiras em círculo, de modo que todos possam se ver e garantir que todos sejam ouvidos

Imagem disponível em: http://www.tepe.com.br/img/celulas-tronco.jpg. Acesso em: 14/08/2013.

Módulo 4 - Fique por dentro

Atividade 1 - Leitura de matérias sobre o tema

Nesta atividade, sugerimos que o professor selecione reportagens e matérias publicadas em revistas e jornais a respeito do tema e forneça os endereços para que os alunos acessem e leiam o conteúdo. Abaixo sugerimos algumas, mas o professor deverá buscar outras, preferencialmente mais recentes, de acordo com a data em que for efetivar esta proposta.

O professor deverá distribuir as matérias entre os alunos, formando grupos de leitura, de modo que cada grupo leia e discuta uma matéria.

Cada aluno ou grupo de alunos deverá acessar os textos diretamente no computador individual ou compartilhado. Se as opções anteriores forem inviáveis, o professor deverá disponibilizá-los em rede para que os alunos tenham acesso em seu computador individual. O professor poderá ainda trazer para a aula os textos impressos, xerocopiados ou nas revistas e jornais originais.

Pesquisas premiadas do Nobel foram 'revolução' genética, dizem cientistas. Disponível em: http://g1.globo.com/bemestar/noticia/2012/10/pesquisas-premiadas-do-nobel-foram-revolucao-genetica-dizem-cientistas.html. Acesso em: 15/08/2013. Descobertas ajudam a entender doenças genéticas. Cientista japonês vencedor do Nobel é 'humilde e fantástico', diz professora.08/10/2012 21h05 - Atualizado em 09/10/2012 20h05. Acessado em 15/08/2013.

Células-tronco podem ajudar a regeneração do nervo facial. Disponível em: http://genoma.ib.usp.br/?p=4812. Acesso em: 15/08/2013.

Células tronco e terapia gênica. Disponível em: http://veja.abril.com.br/blog/genetica/sem-categoria/celulas-tronco-e-terapia-genica/. Acesso em: 15/08/2013.

Imagem disponível em: http://www.lance-ufrj.org/uploads/3/2/2/5/3225660/3364401.jpg?507. Acesso em: 14/08/2013.

Módulo 5 - Produções pelos alunos

Atividade 1 -  Elaboração de relatórios

Após a discussão e considerações sobre o tema,  propomos que o mesmo grupo de alunos da atividade anterior organize um relatório, contendo todos os dados levantados e discutidos ao longo da aula.

O termo relatório, neste caso, é utilizado para descrever uma narração do que se passou, do que foi observado, pesquisado, estudado.

Para que se possa redigir um relatório de pesquisa é preciso que tenha havido alguma pesquisa cujos resultados já sejam conhecidos. O percurso do relatório de pesquisa é dado pelos fatos observados durante a realização da pesquisa e os resultados por ela alcançados.

Propomos nesta atividade a elaboração de um relatório, compilando todos os dados levantados e discutidos pelos alunos. Para isso, o professor deverá fornecer a eles as seguintes instruções:

1º) A página inicial do relatório deverá apresentar: o nome completo da escola, disciplina (exemplo: Biologia), o título da pesquisa, o nome do professor, os nomes dos alunos, o ano de ensino e turma, data e local.

2º) Introdução: esta seção do relatório é justamente o espaço em que se faz uma recapitulação do tema da pesquisa. Nesta parte do texto, deverá ser apresentado um resumo da proposta da pesquisa, os objetivos e as justificativas. O professor deverá orientar os alunos a utilizarem todos os registros feitos ao longo das atividades propostas para elaborem o texto da introdução. 

3º) Material e Métodos (Metodologia): o professor  deverá orientar os alunos a informarem detalhadamente todo o procedimento de pesquisa. Trata-se, neste caso, de uma narração, em que se apresentará, passo a passo, o que ocorreu, durante o processo de realização da pesquisa: formação das duplas ou grupos, leitura e discussão de textos, análise de vídeos e imagem, resolução de questões de estudo/pesquisa, debates.

4º) Resultados e Discussão: deverão aparecer neste item, todos os dados coletados e discutidos pelos alunos.

5º) Conclusão: o professor deverá solicitar aos alunos que, neste ponto do relatório, apresentem a que conclusão chegaram ao final de toda a pesquisa realizada.  O professor deverá orientar os alunos a utilizarem os registros que eles mesmos fizeram, durante as atividades.

6º) Referências Bibliográficas: Neste item, deverão ser apresentados todos os textos consultados ao longo da pesquisa com sua respectiva fonte (título do texto/autor/endereço eletrônico/data de acesso).  Para mais informações acerca da normatização de referências bibliográficas, o professor poderá consultar o seguinte endereço eletrônico: http://www.leffa.pro.br/textos/abnt.htm#5.16 (Acesso em: 15/08/2013).

Atividade 2 - Publicação dos relatórios da pesquisa

Após a confecção dos relatórios, estes deverão ser salvos em um dispositivo de armazenamento de mídia (cd, dvd ou pendrive) e enviados ao professor para avaliação. Os relatórios deverão ser postados pelo professor no blog ou site da escola. Caso a escola não possua um blog ou site, o professor deverá criar o blog.  Para criar o blog, basta que o professor acesse o endereço eletrônico: https://accounts.google.com/ServiceLogin?service=blogger&ltmpl=start&hl=pt-BR&passive=86400&continue=http://www.blogger.com/home#s01 (Acesso em: 15/08/2013) e siga as instruções. É rápido, prático e gratuito.

Postados os relatórios, o professor deverá solicitar aos alunos que entrem no endereço eletrônico do blog e que façam comentários sobre os trabalhos desenvolvidos. Todos os alunos deverão seguir este procedimento e o professor, juntamente com os alunos, deverão divulgar o blog na escola, solicitando à comunidade escolar que também participe da pesquisa, deixando seus comentários e opiniões no blog. Para divulgar o blog, todos os recursos de comunicação disponíveis na escola deverão ser utilizados: site da escola, rádio da escola, cartazes, faixas, comunicados, redes sociais, dentre outros.

O professor deverá manter o blog atrativo, postando atualidades relacionadas ao tema da pesquisa desenvolvida pelos alunos.

Atividade 3 - Resolução e discussão de questões de vestibulares e ENEM

Este tema tem sido frequentemente abordado nos exames vestibulares e no ENEM. Sendo assim, sugerimos que o professor traga questões de concursos anteriores para discutir com os alunos.

Algumas sugestões de endereços e questões:

Questões células-tronco. Disponível em: http://www.professor.bio.br/provas_topicos.asp?topico=c%E9lulas-tronco. Acesso em: 15/08/2013.

Exercícios – Células Tronco. Disponível em: http://www.infoescola.com/citologia/celulas-tronco/exercicios/. Acesso em: 15/08/2013.

Revista eletrônica do vestibular UERJ: questões comentadas. Disponível em: http://www.revista.vestibular.uerj.br/questao/questao-objetiva.php?seq_questao=311. Acesso em: 15/08/2013.

Questões

1 - (ENEM 2010 - Prova Reaplicada) A utilização de células-tronco do próprio indivíduo (auto transplante) tem apresentado sucesso como terapia medicinal para a regeneração de tecidos e órgãos cujas células perdidas não têm capacidade de reprodução, principalmente em substituição aos transplantes, que causam muitos problemas devidos à rejeição pelos receptores. O auto transplante pode causar menos problemas de rejeição quando comparado aos transplantes tradicionais, realizados entre diferentes indivíduos. Isso porque as 

 

2 - A combinação de transplante de células-tronco extraídas da medula óssea com exercícios físicos intensos pode ser uma nova esperança para os que sonham em voltar a andar. Estudos desenvolvidos no Hospital Pequeno Príncipe em Curitiba sobre a coordenação da médica Katherine Athayde de Carvalho, utilizando ratos como modelo experimental divididos em dois grupos, um com lesão aguda e outro com lesão crônica. Os resultados mostraram que os animais com lesão aguda tiveram nível de recuperação mais próximo ao estado anterior ao trauma. Já nos com lesão crônica não houve grandes progressos. Os animais receberam células-tronco mesenquimais retiradas da medula óssea dos próprios animais que são capazes de se diferenciar em vários tipos de tecidos.  A atividade física intensa auxiliaria na regeneração neural, pois induz a produção de neurotrofinas, substância que atuam no crescimento e na regeneração do tecido nervoso.

(FARIA, K. K, Dupla Poderosa. Revista Ciência Hoje, número 282, volume 47, jun,. 2011).

A utilização da terapia com células-tronco tem sido amplamente debatida no meio científico. Esse procedimento apresenta pontos favoráveis e desfavoráveis. Em relação a essa técnica, tendo como base o texto, é possível concluir que:

a) um dos pontos favoráveis da utilização desse procedimento em humanos é fato das células utilizadas no tratamento serem do próprio indivíduo.

b)  essa técnica não poderá ser utilizada em humanos pois o padrão de desenvolvimento celular é diferente do observado em roedores.

c)  essa técnica poderá ser utilizada em todos os padrões de lesão medular, resultando em retorno completo dos movimentos.

d)  a capacidade regenerativa das células-tronco aliada ao exercício físico permite a recuperação de todos os padrões de lesão da medula nervosa.

e)  essa técnica se empregada em seres humanos resultará em recuperação imediata de todos os movimentos.

 

3 - (ENEM) Leia o trecho da entrevista concedida a Dráuzio Varella pela geneticista Mayana Zatz a respeito da utilização das células-tronco no tratamento de doenças:

Dráuzio – O que são células-tronco?

Mayana Zatz – São células que têm a capacidade de diferenciar-se em diferentes tecidos humanos. Existem as células tronco totipotentes ou embrionárias, que conseguem dar origem a qualquer um dos 216 tecidos que formam o corpo humano; as pluripotentes, que conseguem diferenciar-se na maioria dos tecidos humanos, e as células-tronco multipotentes, que conseguem diferenciar-se em alguns tecidos apenas.

Dráuzio – No momento da fecundação, quando o espermatozoide fecunda o óvulo, começam as primeiras divisões celulares e surgem as células totipotentes, que vão obrigatoriamente dar origem a todos os tecidos do corpo. Essas células permanecem no indivíduo pelo resto da vida?

Mayana Zatz – As totipotentes não. Elas existem até quando o embrião atinge 32 a 64 células. A partir daí, forma-se o blastocisto, cuja capa externa vai formar as membranas embrionárias, a placenta. Já as células internas do blastocisto, que são chamadas de totipotentes, vão diferenciar-se em todos os tecidos humanos.

Fonte: disponível em http://drauziovarella.ig.com.br/entrevistas/celulastronco1.asp.

Com relação às células-tronco é correto afirmar:

a) As células pluripotentes são mais indicadas que as totipotentes para o tratamento.

b) As células multipotentes geram mais tecidos que as células pluripotentes.

c) A gastrulação é importante na obtenção de células totipotentes.

d) O valor terapêutico das células totipotentes é a sua capacidade de se diferenciar em todos os tecidos que constituem um ser humano.

e) A pesquisa com células-tronco só podem ser feitas com células totipotentes.

• Atualidades de vestibulares: células tronco. Disponível em: http://www.dombosco.com.br/curso/estudemais/atualidades/atualidades_celula-tronco.php. Acesso em: 15/08/2013.

• O papel das células-tronco do cordão umbilical, seu processo de coleta e criopreservação. Disponível em: http://blog.criobanco.com.br/2011/07/o-papel-das-celulas-tronco-do-cordao-umbilical-seu-processo-de-coleta-e-criopreservacao/. Acesso em: 15/08/2013.

• Células tronco e terapia Gênica. Disponível em: http://veja.abril.com.br/blog/genetica/sem-categoria/celulas-tronco-e-terapia-genica/. Acesso em: 15/08/2013.

• Células-tronco, o que são ? Disponível em: http://www.lance-ufrj.org/ceacutelulas-tronco.html. Acesso em: 15/08/2013.