A capacitação de pesquisadores brasileiros nessa tecnologia é fundamental para que o país possa continuar como destaque da agricultura mundial

Equipe do Laboratório Central
de Biologia Molecular (LCBM) da UFLA*

     A tecnologia CRISPR** é um método de edição genética que atua como uma “tesoura” molecular capaz de cortar qualquer sequência de DNA no genoma, permitindo o silenciamento ou introdução de novos genes. Para entender a edição genética, é preciso relembrar que o DNA é a molécula que contém a informação para o funcionamento de um organismo vivo, seja ele animal, planta ou micro-organismo. Como analogia básica, o DNA seria a receita a partir da qual se faz um bolo (organismo), com a mistura de alguns ingredientes (proteínas).

     Com isso em mente, é possível compreender a imensa aplicabilidade de uma tecnologia que permite modificar de forma precisa qualquer parte do DNA de qualquer organismo vivo. Os benefícios da edição gênica vêm sendo comprovados desde a área vegetal até a humana. Em humanos, a maioria dos estudos mostram como a técnica pode ajudar a corrigir falhas no DNA que ocasionam doenças, gerando uma verdadeira revolução na medicina moderna.

     Na agricultura as possibilidades são inúmeras e a tecnologia é uma ferramenta chave para o futuro do melhoramento de culturas, já que qualquer mecanismo relacionado ao desenvolvimento das plantas é, como em outros organismos vivos, dependente das características genéticas.

O uso da edição de genes em espécies de importância para a agricultura permitirá a obtenção de plantas com características vantajosas, agregando mais valor aos produtos agrícolas.

     A partir da modificação de genes específicos por meio desta tecnologia, é possível alterar o comportamento das plantas em ambientes desfavoráveis (como ambientes secos), melhorar a resposta às pragas e doenças, aumentar as taxas de produção de metabólitos importantes para a saúde humana, dentre outros aspectos, aliados à alta produtividade. A aplicabilidade da técnica possibilita, por exemplo, a obtenção de uma variedade de milho tolerante à seca através da desativação de um gene indesejado.

     Vale ressaltar que a maioria das plantas cultivadas já são estudadas à nível genético há um bom tempo, portanto alguns desses genes importantes para características de interesse já são conhecidos.     Com essa tecnologia em mãos, podemos realizar as modificações necessárias nestes genes conhecidos para melhorar os aspectos desejados e ainda descobrir novas associações de genes desconhecidos à características de interesse agronômico.

     A utilização da tecnologia de edição genética não está longe da nossa realidade. Como exemplos podemos citar o desenvolvimento por pesquisadores norte-americanos de cogumelos resistentes ao escurecimento, aumentando a viabilidade do produto nas prateleiras; e de tomateiros que produzem frutos maiores, em maior quantidade e com amadurecimento homogêneo, ou seja, com desempenho superior aos já existentes no mercado. Já na China pesquisadores conseguiram desenvolver trigo resistente a doença fúngica denominada Powdery mildew, uma das piores ameaças a essa e demais culturas. E isso é só o começo, pois vale ressaltar que a tecnologia foi aplicada pela primeira vez em 2013 e atualmente já existem trabalhos científicos publicados com mais de 16 espécies de plantas, para os mais diversos fins.

     Empresas privadas como Bayer, Dupont Pioneer, Monsanto e Yeld10Biosciences entre outras, já estão investindo nesta tecnologia. A Dupont Pioneer apresentou recentemente um produto derivado da tecnologia de edição genética, uma variedade de milho com maior quantidade de amilopectina, característica interessante para as indústrias alimentícia, têxtil e de produção de papel. Outro produto com a mesma tecnologia, da Yeld10 Biosciences, é uma variedade de camelina que a partir da modificação genética produz maior teor de óleo, destacando-se como uma fonte alternativa para produção de biocombustíveis. Já passaram pela aprovação dos órgãos de fiscalização também variedades de soja tolerantes à seca e os cogumelos com propriedades antiescurecimento. Estes produtos são os primeiros, mas as perspectivas do que ainda está por vir são entusiasmantes.

     Em nosso país a tecnologia também já chegou em alguns grupos de pesquisa, inclusive associados à universidades e órgãos públicos, com financiamento do governo e agências de fomento. Recentemente a EMBRAPA fechou uma parceria com o instituto norte-americano Benson Hill Biosystems, detentor da patente do sistema CRISPR 3.0 (uma versão mais nova do sistema original CRISPR-Cas9), para a utilização desta tecnologia nas pesquisas em vegetais na Instituição brasileira. Além da EMBRAPA, universidades como a Universidade Federal de Lavras (UFLA) já realizam pesquisas com o sistema CRISPR-Cas9 de edição genética, sendo os projetos desta última instituição focados no melhoramento de características de interesse para o cultivo de cafeeiro, cultura de extrema importância para o agronegócio brasileiro.

     Vale ressaltar que, em muitos casos, não há necessidade de incorporação de genes exógenos na planta de interesse para promover a edição genética, sendo assim, as plantas obtidas por este sistema não são consideradas plantas transgênicas. Além disso, por apresentarem modificações a nível genômico sem possível distinção de uma alteração genética natural, as plantas não estão sendo consideradas Organismos Geneticamente Modificados (OGMs) pelos órgãos reguladores, como o USDA, dos Estados Unidos da América e a CTNBio, órgão brasileiro.

     A capacitação dos pesquisadores brasileiros para a utilização desta tecnologia é fundamental para que possamos continuar como destaque da agricultura mundial, além da ampliação dos investimentos e cooperações público-privadas. No campo da agricultura, esta tecnologia poderá nos proporcionar o aumento da produtividade de maneira sustentável, com a otimização da utilização de recursos como água e insumos agrícolas por meio da adaptação da planta ao ambiente de cultivo. Com certeza, o Brasil não pode ficar para trás nessa!

*Equipe LCBM:
Prof. Luciano Vilela Paiva
Dra. Kalynka Gabriella do Livramento
Dr. Wesley Pires Flausino Máximo
Doutoranda Natália Chagas Freitas
Doutorando Renan Terassi Pinto

** da sigla em inglês Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats

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