Um novo método de enxertia poderia permitir a edição genética em plantas como cacau, café e abacates que atualmente são difíceis de modificar. Pesquisadores demonstraram que engenhar porta-enxertos para produzir componentes CRISPR pode editar brotos de plantas não modificadas. Essa abordagem promete aplicação mais ampla de melhorias genéticas precisas para a agricultura.
A edição genética com CRISPR oferece maneiras precisas de aprimorar a produtividade e a nutrição das plantas, crucial para enfrentar o impacto ambiental da agricultura, o aumento dos preços dos alimentos e os desafios climáticos em meio ao crescimento populacional. No entanto, muitas plantas apresentam dificuldades devido a paredes celulares rígidas e desafios na regeneração de plantas inteiras a partir de células modificadas. Técnicas convencionais como biolística — disparar pelotas impregnadas de DNA — ou o uso de Agrobacterium inserem DNA extra, desencadeando regulamentações rigorosas, ao contrário de mutações pequenas semelhantes às naturais que os reguladores frequentemente tratam como reprodução padrão.
Em 2023, Friedrich Kragler no Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology na Alemanha desenvolveu uma solução inovadora. Sua equipe engenhou raízes de plantas para produzir RNAs móveis codificando a proteína Cas e o RNA guia para CRISPR. Ao enxertar brotos não modificados nessas raízes, eles alcançaram edição genética nos brotos e sementes. Isso aproveita o transporte natural de RNA das plantas das raízes para as partes aéreas.
Ugo Rogo na University of Pisa na Itália, junto com colegas, destacou isso em um artigo publicado no International Journal of Molecular Sciences (DOI: 10.3390/ijms26199294). «Ainda está no estágio inicial, mas essa técnica tem grande potencial», disse Rogo. A versatilidade da enxertia permite combinar plantas distantes, como brotos de tomate em raízes de batata, permitindo a edição de espécies como girassóis, árvores, cacau, café, mandioca e abacates onde métodos diretos falham.
«A enxertia nos dá a possibilidade de usar o sistema CRISPR em árvores ou em plantas como girassóis», observou Rogo. Julian Hibberd na University of Cambridge acrescentou: «Você pode usar as raízes para entregar Cas9 e guias de edição para todo tipo de variedades de elite.» Ralph Bock, também no Max Planck Institute, enfatizou a eficiência: «Fazer o porta-enxerto transgênico não é um grande esforço, dado que precisa ser feito apenas uma vez, e então pode ser usado para sempre e para múltiplas espécies.»
Para uvas, onde apenas variedades como Chardonnay se regeneram facilmente, um porta-enxerto Chardonnay modificado poderia conferir traços como resistência a doenças para todas as variedades. Rogo envisions abordagens híbridas, usando porta-enxertos para grandes mRNAs de Cas9 e vírus para RNAs guia, expandindo culturas editáveis sem inserções de DNA indesejadas.