Cultivar e comer suas próprias vacinas? 2o4r6a

O futuro das vacinas pode parecer mais com comer uma salada do que levar uma injeção no braço. Os cientistas da UC Riverside estão estudando se podem transformar plantas comestíveis como a alface em fábricas de vacinas de mRNA. 1y3o35

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A tecnologia de RNA mensageiro ou mRNA, usada nas vacinas COVID-19, funciona ensinando nossas células a reconhecer e nos proteger contra doenças infecciosas.

Um dos desafios dessa nova tecnologia é que ela deve ser mantida fria para manter a estabilidade durante o transporte e o armazenamento. Se esse novo projeto for bem-sucedido, as vacinas de mRNA à base de plantas – que podem ser consumidas – poderão superar esse desafio com a capacidade de serem armazenadas em temperatura ambiente.

Os objetivos do projeto, possibilitados por uma doação de $ 500.000 da National Science Foundation, são três: mostrar que o DNA contendo as vacinas de mRNA pode ser entregue com sucesso na parte das células vegetais onde se replicará, demonstrando que as plantas podem produzir mRNA suficiente para rivalizar um tiro tradicional e, finalmente, determinar a dosagem certa.

“Idealmente, uma única planta produziria mRNA suficiente para vacinar uma única pessoa”, disse Juan Pablo Giraldo , professor associado do Departamento de Botânica e Ciências Vegetais da UC Riverside, que lidera a pesquisa, feita em colaboração com cientistas da UC San Diego e Universidade Carnegie Mellon.

“Estamos testando essa abordagem com espinafre e alface e temos metas de longo prazo para que as pessoas cultivem em suas próprias hortas”, disse Giraldo. “Os agricultores também podem eventualmente cultivar campos inteiros.”

A chave para fazer esse trabalho são os cloroplastos – pequenos órgãos nas células vegetais que convertem a luz solar em energia que a planta pode usar. “São pequenas fábricas movidas a energia solar que produzem açúcar e outras moléculas que permitem o crescimento da planta”, disse Giraldo. “Eles também são uma fonte inexplorada para fazer moléculas desejáveis.”

No ado, Giraldo mostrou que é possível que os cloroplastos expressem genes que não fazem parte naturalmente da planta. Ele e seus colegas fizeram isso enviando material genético estranho para células vegetais dentro de um invólucro protetor. Determinar as propriedades ótimas desses invólucros para entrega em células vegetais é uma especialidade do laboratório de Giraldo.

Para este projeto, Giraldo se uniu a Nicole Steinmetz, professora de nanoengenharia da UC San Diego, para utilizar nanotecnologias projetadas por sua equipe que fornecerão material genético aos cloroplastos.

“Nossa ideia é reaproveitar nanopartículas de ocorrência natural, ou seja, vírus de plantas, para a entrega de genes às plantas”, disse Steinmetz. “Alguma engenharia entra nisso para fazer as nanopartículas irem para os cloroplastos e também para torná-las não infecciosas para as plantas”.

Para Giraldo, a chance de desenvolver essa ideia com mRNA é a concretização de um sonho. “Uma das razões pelas quais comecei a trabalhar com nanotecnologia foi para poder aplicá-la em plantas e criar novas soluções tecnológicas. Não só para alimentos, mas também para produtos de alto valor, como os farmacêuticos”, disse Giraldo.

Giraldo também está liderando um projeto relacionado usando nanomateriais para fornecer nitrogênio, um fertilizante, diretamente aos cloroplastos, onde as plantas mais precisam.

O nitrogênio é limitado no meio ambiente, mas as plantas precisam dele para crescer. A maioria dos agricultores aplica nitrogênio ao solo. Como resultado, cerca de metade acaba nas águas subterrâneas, contaminando cursos d’água, causando proliferação de algas e interagindo com outros organismos. Também produz óxido nitroso, outro poluente.

Essa abordagem alternativa levaria nitrogênio aos cloroplastos através das folhas e controlaria sua liberação, um modo de aplicação muito mais eficiente que poderia ajudar os agricultores e melhorar o meio ambiente.

A National Science Foundation concedeu a Giraldo e seus colegas US$ 1,6 milhão para desenvolver essa tecnologia de entrega de nitrogênio direcionada.

“Estou muito animado com toda essa pesquisa”, disse Giraldo. “Acho que isso pode ter um grande impacto na vida das pessoas.”

Fonte: University of California. Por: Júlio Bernstein, UC Riverside. Tradução: Equipe Agron. Imagem principal: Depositphotos.