Tabaco transgênico pode ajudar a baratear produção de vacinas

Beth Ahner com planta de tabaco transgênica em estufa: a transição para o campo teve êxito. Foto: John Munson/Universidade Cornell

Pesquisadores americanos criam planta de tabaco que pode ser usada em várias aplicações médicas, agrícolas e industriais

 

O tabaco é a matéria-prima do cigarro, um produto associado mundialmente a problemas graves de saúde. Mas e se a planta também servisse para a produção de vacinas, produtos farmacêuticos, proteínas e enzimas para aplicações médicas, agrícolas e industriais, a um custo bem menor que o atual? Uma pesquisa americana, conduzida pela Universidade Cornell em parceria com a Universidade de Illinois, mostra um avanço relevante nesse caminho.

Em artigo sobre o estudo, publicado esta semana na revista “Nature Plants”, os pesquisadores descrevem como desenvolveram plantas de tabaco capazes de produzir proteínas que não são nativas delas próprias ao ar livre no campo – uma necessidade de viabilidade econômica, para que possam ser cultivadas em grande escala.

“Sabíamos que essas plantas cresciam bem em estufa, mas simplesmente nunca tivemos a oportunidade de testá-las no campo”, afirma Beth Ahner, professora de engenharia biológica e ambiental e autora sênior do estudo. A oportunidade surgiu quando Stephen Long, professor de biologia vegetal da Universidade de Illinois (um importante estado agrícola dos EUA), obteve permissão do Departamento de Agricultura dos EUA para cultivar as plantas geneticamente modificadas no campo.

 

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Segundo o conhecimento tradicional, pedir que as plantas transformem 20% das proteínas contidas em suas células em algo que elas não podem usar prejudicaria muito seu crescimento. “Quando você coloca plantas no campo, elas precisam enfrentar grandes transições, em termos de seca, temperatura ou luz, e vão precisar de toda a proteína que possuem”, diz Ahner.

 

Desenvolvimento perfeito

Mas não foi o que ocorreu nesse caso. A planta se desenvolveu perfeitamente no campo enquanto produzia proteínas não nativas dela. “Esse foi realmente o avanço”, afirma a pesquisadora.

“Quando você coloca plantas no campo, elas precisam enfrentar grandes transições, em termos de seca, temperatura ou luz, e vão precisar de toda a proteína que possuem”, disse Ahner. “Mas mostramos que a planta ainda é capaz de funcionar normalmente no campo [enquanto produz proteínas não nativas]. Isso foi realmente o avanço.”

Os pesquisadores modificaram as plantas de tabaco para produzir a proteína celulase Cel6A, que pertence a um grande grupo de enzimas usadas em atividades como fabricação de detergentes para lavagem de roupas e processamento de alimentos e ração animal. A engenharia genética foi conseguida através da entrega de DNA com instruções para fazer uma proteína desejada para os organelas de células vegetais. As plantas contendo cloroplastos que adotam esse DNA são então cultivadas.

Os cloroplastos são as organelas (componentes que atuam como pequenos órgãos no interior das células, garantindo a sobrevivência delas) fotossintetizadoras das plantas e contêm seu próprio DNA. Células vegetais não podem produzir seus próprios cloroplastos, mas herdam-nos de cada célula filha durante a divisão celular.

 

Proteínas diferentes

O desenho adotado pelos pesquisadores ajuda, segundo eles, a evitar que plantas com proteínas projetadas contaminem no campo outras plantas de tabaco e vegetais aparentados através da disseminação de pólen, que está contido no estame, a porção masculina da planta.

“Uma das vantagens da tecnologia que estamos usando é que os cloroplastos na maioria das plantas cultivadas são herdados através da linhagem materna, então os genes não estão no pólen”, diz Ahner. “O pólen é uma das principais preocupações para a dispersão para outras culturas transgênicas.”

Jennifer Schmidt, estudante de pós-graduação no laboratório de Ahner e primeira coautora do estudo, trabalha agora para fazer com que as plantas produzam consistentemente diferentes tipos de proteínas. “Estamos tentando entender o mecanismo biológico básico que permite que qualquer proteína seja acumulada” em uma planta geneticamente modificada, afirma Ahner.