Equipe cria sistema para comandar células vegetais

Uma equipe de quatro pesquisadores da Universidade do Iowa, nos Estados Unidos, acaba de elaborar um sistema que permitiria penetrar no coração de células vegetais e agir sobre elas. Os biólogos Kan Wang e François Torney e os químicos Victor Lin e Brian Trewyn conseguiram implantar sofisticadas nanopartículas, de capacidades inéditas no domínio da pesquisa vegetal: são como minúsculas ferramentas que permitem emitir, no momento desejado, moléculas, proteínas, produtos químicos. De forma esférica, essas nanopartículas, descritas na edição de maio da revista Nature Nanotechnology, são constituídas por pilhas de nanotubos de silício. Cada tubo tem diâmetro de três nanômetros, ou bilionésimo de metro, e cada partícula mede cerca de 200 nanômetros. Em comparação, o diâmetro de uma célula vegetal é de cerca de 37 mil nanômetros.

Quando produzida, a estrutura de silício é recoberta de glicol trietilene para que a célula seja "atingida pela partícula e a engula". Graças a essa técnica, os pesquisadores puderam "colar" à nanopartícula moléculas de grande porte, como as de DNA, que não passam pelos nanotubos. "Trata-se de uma ferramenta que nos permite inserir produtos não só em tubos, mas também na partícula", confirmou Torney, o membro francês da equipe. "Podemos inserir diversos produtos em uma célula ao mesmo tempo".

No primeiro estágio, os pesquisadores utilizaram essa estrutura em células vegetais privadas de suas paredes internas. Essa técnica tem utilização em pesquisa fundamental, mas não oferece aplicações concretas. Com ajuda de um canhão de hélio comprimido, os pesquisadores, em seguida, "bombardearam" células vegetais "inteiras" com as nanopartículas. "Elas são rápidas o bastante para penetrar nas células", explica Torey.

"Nós instalamos pequenas portas que fecham cada tubo e conseguimos aumentar o peso das partículas". Com esse tipo de técnica, os pesquisadores foram capazes de penetrar as membranas internas das células vegetais. As portas metálicas instaladas permitem controlar a difusão de moléculas contidas nos tubos.

"Criamos um sistema de dobradiças que só se abrem ao contato de determinados produtos químicos. Basta colocar a planta em contato com esse produto para que os tubos liberem seu conteúdo", explica o biólogo. As possíveis aplicações dessa nova ferramenta são muitas e entusiasmam os pesquisadores. As nanopartículas seriam especialmente úteis para vacinar plantas.

"Seria possível colocar nos tubos um agente de combate a vírus e decidir que as portas só se abrirão quando a planta estiver em risco de ataque por vírus", segundo Torey. As nanopartículas permitem também aos pesquisadores criar organismos geneticamente modificados (OGM), que eles poderiam implantar ao mesmo tempo em uma planta e no produto químico que vai servir para ativá-la, o que permitiria decidir o momento exato de difusão de um produto.

"Essa ferramenta também será muito útil para a pesquisa fundamental", afirma Torey. "Ela nos permitirá analisar e compreender melhor o funcionamento das células vegetais, um domínio ainda pouco conhecido." Um segundo projeto em curso na Universidade do Iowa tem por objetivo colocar em operação um sistema de direcionamento de nanopartículas no interior de uma célula.

Esse procedimento permitiria determinar a localização exata da nanopartícula no interior da célula. A célula vegetal, diferentemente da animal, possui diversos genomas. Só o genoma do núcleo participa da produção de pólen. "Se a experiência obtiver sucesso, poderemos visar aos genes externos ao núcleo, criar plantas OGM que não produzirão pólen geneticamente modificado e, assim, evitar que as plantas transgênicas se espalhem sem controle".