Sustentando a vida da joaninha

Como o RNA pode atacar pragas como o besouro da batata do Colorado e salvar insetos benéficos

Nós temos um problema. As populações de insetos em todo o mundo parecem estar morrendo e, embora as pesquisas sólidas continuem escassas e as populações variem de ano para ano, os cientistas concordam que os insetos estão em risco e que os pesticidas que usamos para manter as plantações saudáveis são provavelmente parcialmente responsáveis.

A solução, porém, não é simplesmente interromper o uso de pesticidas, uma parte vital da agricultura moderna. Então, como podemos eliminar os alvos pretendidos sem matar os insetos benéficos que mantêm nossos ecossistemas saudáveis? Para continuar alimentando o mundo, precisamos de formas mais sustentáveis de nos livrarmos das pragas. Produtos com RNA oferecem um caminho para a substituição de pesticidas. Ao permitir o direcionamento de um organismo específico, eles podem fornecer aos agricultores uma nova ferramenta revolucionária.

“Há muitas evidências de que, em geral, as populações de insetos na Europa e na América do Norte estão diminuindo”, diz David Goulson, professor de biologia na Universidade de Sussex, no Reino Unido. “Alguns estudos sugerem que é assustadoramente rápido.” Professor Universitário HHelen Roy, entomologista do Centro de Ecologia e Hidrologia do Reino Unido, concorda que algumas espécies estão definitivamente com dificuldades. Vitais para os ecossistemas e a agricultura, os insetos “fazem coisas incríveis no solo, são polinizadores e controladores de pragas”, diz ela.

O Painel Intergovernamental sobre Biodiversidade e Serviços Ecossistêmicos lista cinco principais impulsionadores da perda de biodiversidade: mudanças no uso da terra, mudanças climáticas, poluição, uso e exploração de recursos naturais e espécies invasoras. O uso de pesticidas estaria sob poluição. Kelly Jowett do Instituto de Pesquisa Rothamsted estuda os carabídeos, uma espécie de besouro predador que ataca vários insetos-praga. Ela diz que os pesquisadores geralmente não fazem as perguntas certas, então estudos de laboratório podem dizer que “nosso pesticida não mata os carabídeos. [mas não] os meça seis meses depois para ver se são menos fecundos, se ainda se reproduzem ou se comportam adequadamente.”

Goulson concorda que “há exemplos [de estudos] que se destacam, especialmente no que diz respeito aos neonicotinóides. Há evidências bastante claras de que os padrões de declínio das abelhas parecem estar intimamente ligados aos padrões de uso de neonicotinóides e que a poluição da água doce com o inseticida na Holanda prediz a perda de insetos aquáticos. No Lago Shinji, no Japão, houve um colapso massivo na vida dos invertebrados, que coincidiu precisamente com a introdução de neonicotinóides nos campos circundantes.” Desde então, esses pesticidas têm sido em grande parte banido na Europa. Nessa brecha está a oportunidade de soluções que visem as pragas e, ao mesmo tempo, apoiem a biodiversidade circundante.

Brian Manley, diretor de biologia de produtos da GreenLight, ressalta que os pesticidas podem matar criaturas benéficas que ajudam as plantações e até mesmo causar o surgimento de espécies de pragas. “Um exemplo são os ácaros”, diz ele. “Eles são uma praga significativa em condições mais secas. Vários insetos benéficos se alimentam de ácaros e fazem um ótimo trabalho no manejo da população sem a necessidade de programas de inseticidas.” O uso de inseticidas de amplo espectro “inflama a população de ácaros, porque eles matam os benefícios que os controlam”.

Outro exemplo são os pulgões. “Os besouros joaninha comem pulgões e fazem um bom trabalho no manejo deles, então os agricultores não precisam se preocupar em pulverizar pulgões”, diz ele. “Se você derrubar a joaninha, você queima as populações de pulgões.”

Há um problema maior, que é que o uso repetido de qualquer pesticida criará cepas de insetos resistentes a esse pesticida, por meio do mesmo mecanismo que cria micróbios resistentes aos antibióticos.

Ron Flannagan, vice-presidente de pesquisa e desenvolvimento de fitossanidade da GreenLight, cita o herbicida Roundup como o exemplo clássico. “Inicialmente, controlava a grande maioria das espécies de ervas daninhas, mas com o uso repetido ano após ano em toda a fazenda sem modos de ação alternados, o RoundUp agora é muito menos eficaz devido ao desenvolvimento de resistência.”

Inseticidas como DDT e organofosfato foram amplamente usados após a Segunda Guerra Mundial e levaram a grandes saltos na produção agrícola, diz Goulson. Mas eles se tornaram menos eficazes, então os agricultores tiveram que usar quantidades cada vez maiores para obter o mesmo efeito. “Os agricultores estão em uma posição complicada”, diz ele. “Eles estão pressionados pela lucratividade e lutam para ganhar a vida, então não podem se dar ao luxo de perder safras devido a pragas. Um fator é a aversão ao risco: a coisa mais segura se você não tiver certeza é pulverizar; portanto, se houver uma chance de ele perder a safra se não pulverizar, ele pulverizará.”

As pragas podem ser controladas por outros meios — inimigos naturais, rotação de culturas e o padrão-ouro do “manejo integrado de pragas”, que incentiva esses métodos e usa pesticidas apenas como último recurso. ”De acordo com a legislação da UE, todas as fazendas precisam usá-lo”, diz Goulson, “mas está tão vagamente definido que mal é aplicado. Um desafio adicional é que os sistemas sem pesticidas podem levar algum tempo até que os benefícios sejam estabelecidos.

A vantagem dos pesticidas de RNA

Os pesticidas da GreenLight, baseados em RNA de fita dupla que tem como alvo a praga destrutiva, podem responder a alguns desses desafios de campo e mentalidade. Uma característica fundamental da abordagem é que as sequências de RNA têm como alvo processos específicos relacionados a um inseto específico, o que significa que não devem ter efeito em outros animais. “Podemos projetar com grande especificidade desde o início, observando um processo específico no inseto alvo”, diz Ken Narva, chefe de entomologia da GreenLight.

Misturado com água e pulverizado usando métodos convencionais sobre as plantações, o RNA entra nas células de uma praga alvo — especificamente o besouro da batata do Colorado — a uma taxa de alguns gramas por hectare (equivalente a 1 colher de chá por campo de futebol). Isso equivale a menos de um décimo da quantidade de produtos químicos industriais convencionais normalmente usados nos campos. Os besouros da batata do Colorado comem a folhagem tratada e ingerem o material, que atinge seletivamente a praga e não afeta nenhum outro organismo. A formulação líquida convence o sistema digestivo do besouro desfolhador de que ele produziu a proteína necessária para a excreção, o que faz com que ele pare de comer folhas de batata e acabe expirando devido às suas próprias toxinas. Os insetos benéficos, incluindo abelhas, borboletas e joaninhas intimamente relacionadas, não são afetados.

Os produtores geralmente enfrentam mais de uma praga. “No caso de uma fazenda de batata, milhares de acres podem precisar ser tratados semanalmente”, diz Manley, “então é mais barato e fácil o que eles querem. O A batata do Colorado é a principal praga de insetos da batata e pode afetar outras plantas da família das solanáceas, como a berinjela.”

Em comparação direta com seus equivalentes tradicionais, os pesticidas de RNA parecem ser tão eficazes quanto um rival líder de mercado para matar o besouro da batata do Colorado. “Dos testes que realizamos até agora”, diz Flannagan, “é estatisticamente indistinguível do controle, em termos de proteção da folhagem e proteção da produção”. Pode levar mais tempo — a maioria dos pesticidas tradicionais são neurotoxinas e matam seus alvos em poucas horas, enquanto a solução de RNA leva alguns dias — mas a proteção de cultivos parece ser comparável, de acordo com Manley.

Russ Groves é professor e presidente do departamento de entomologia da Universidade de Wisconsin-Madison, onde os testes de campo estão sendo conduzidos. “Quando começamos a trabalhar com a GreenLight e a analisar o alvo, fiquei agradavelmente surpreso com a eficácia do composto em comparação com outros produtos biológicos”, diz ele. “Ele mantém um nível muito adequado de proteção da mercadoria que, para mim, é apropriado em grandes escalas comerciais.”

O RNA tem outras vantagens

Outra vantagem do RNA é sua fragilidade. Moléculas longas como o RNA se decompõem mais facilmente do que as curtas usadas em pesticidas tradicionais, e o RNA é digerido rapidamente, durando apenas alguns dias quando exposto ao meio ambiente.

Como o RNA ocorre naturalmente e está presente em todos os seres vivos, “comemos RNA todos os dias e, na maioria dos organismos, ele se degrada no sistema digestivo”, diz Narva.

Embora os pesticidas de RNA possam não fornecer a solução mágica para pragas destruidoras de plantas, eles podem ser uma ferramenta poderosa no manejo integrado de culturas. “O que recomendamos é que, se você tiver duas gerações de besouro da batata do Colorado”, diz Flannagan, “use isso na primeira geração e um pesticida com um modo de ação diferente na segunda, a fim de minimizar o risco de selecionar insetos resistentes”.

É uma abordagem que equilibra o bom senso, o uso criterioso do controle de pragas e o respeito pelo meio ambiente. “Os consumidores estão interessados em pensar em apoiar a agricultura da forma mais sustentável possível”, diz Groves. “Parece que a GreenLight está trabalhando se encaixará no setor comercial. Essas novas ferramentas são os tipos de abordagens que podem potencialmente revolucionar o que significa sustentabilidade.”

Aproveitar um processo fundamental de um sistema natural sem usar química sintética, diz Groves, é muito promissor. “É parte da vanguarda da transformação da agricultura.”