O RNAi é uma das mais recentes ferramentas da biotecnologia e tem a vantagem de atingir seu alvo com grande precisão, pois se baseia no código genético do organismo-alvo. “Podemos dizer que o RNAi possui uma precisão cirúrgica, pois permite afetar especificamente o gene-alvo apenas no organismo de interesse”, declara Eduardo Chumbinho de Andrade, pesquisador do Programa Embrapa Labex-USA, que conduziu a pesquisa em parceira com Wayne Hunter, pesquisador do ARS – Horticultural Research Laboratory USDA, em Fort Pierce, no Estado da Flórida.
“A identificação do gene Met-1 e o avanço no desenvolvimento da tecnologia é um bom exemplo de resultado proporcionado pelo programa Embrapa Labex ao colocar talentos brasileiros em contato com colegas e instituições de outros países que trabalham no estado da arte da pesquisa”, ressalta o coordenador de Cooperação Científica da Secretaria de Relações Internacionais (SRI) da Embrapa, Alexandre Morais do Amaral.
Para compreender a tecnologia, é preciso entender como o mecanismo funciona naturalmente nas células. A sobrevivência de qualquer organismo depende da expressão de seus genes, fenômeno que ocorre quando a informação do gene é transcrita em um RNA mensageiro, que vai então ser “lido” e “traduzido” em uma proteína. Tão importante quanto expressar seus genes, é necessário que a célula desempenhe o controle da expressão de seus genes. Uma das formas de a célula realizar essa regulação é ativando o mecanismo de RNA interferente, que causa o silenciamento do gene.
Este silenciamento pode ser alcançado de duas formas, que podem ou não ocorrer simultaneamente. A primeira é exercida diretamente no gene, desligando sua expressão, enquanto a segunda é realizada pela degradação do RNA mensageiro, assim, mesmo o gene sendo expresso, sua informação não é traduzida em proteína.
Esse processo é todo feito com base na sequência do gene a ser silenciado. Para isso a célula produz pequenos RNAs interferentes (small interfering RNAs – siRNAs) que irão possuir a mesma sequência do gene que precisa ser silenciado. Assim, os siRNAs funcionam como guias do mecanismo, causando o silenciamento apenas do gene que possua a sequência idêntica a eles. É isso que confere à técnica sua grande precisão.
Assim, apesar de o mesmo gene estar presente em diferentes espécies, em cada uma ele apresenta pequenas alterações na sua sequência, permitindo criar um siRNA que afete apenas uma ou um grupo de espécies que partilhem sequências idênticas. Isso também dá previsibilidade à ação, segundo detalha o pesquisador. “Podemos saber de antemão quais espécies deverão ser afetadas por um determinado RNA, e principalmente saberemos que será inofensivo às espécies benéficas, como as abelhas por exemplo”, afirma.
A tecnologia de RNAi envolve o uso direcionado desse mecanismo natural. “Conseguimos fazê-lo trabalhar a nosso favor, induzindo-o a silenciar o gene que desejamos, e se este gene for essencial à célula, ela e o organismo como um todo irão morrer”, explica Andrade.
A pesquisa desenvolvida nessa parceria envolve três fases. O trabalho começa com a identificação dos genes-alvo do organismo que se quer atingir. No caso do psilídeo que transmite o HLB, foram selecionados genes envolvidos em diferentes processos que são considerados vitais para a sobrevivência do inseto.
Na segunda fase, os genes candidatos são validados em testes que verificam a sua importância para o inseto. Para isso, para cada gene são sintetizadas moléculas de RNA de dupla fita (double-strand RNA, ou dsRNA) com sequência idêntica a ele. Esses dsRNAs após serem ingeridos pelos insetos, entram em suas células e são reconhecidos pelo mecanismo de RNAi, que vai quebrá-los em pequenos RNAs (os siRNAs), que então serão usados como guias pelo mecanismo que vai identificar e degradar todos os RNAs mensageiros idênticos aos siRNAs, reduzindo a expressão ou mesmo causando o silenciamento total do gene. “Alguns genes são tão vitais que se forem silenciados mesmo que parcialmente já provocam a morte do organismo. Outros precisam ser completamente eliminados para causar o mesmo efeito”, explica o pesquisador da Embrapa. Foi nessa etapa que os cientistas selecionaram o Met-1.