Desenvolvimento de plataformas para entrega de dsRNA visando o controle de insetos na agricultura

• Processo: 23/05204-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica
• Pesquisador responsável: Marcelo Bispo de Jesus
• Beneficiário: André Lopes Ferreira
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Agricultura Nanocarreadores Materiais nanoestruturados Inativação gênica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Agricultura | Gene Delivery | nanocarreadores | Nanomateriais | RNA interferente | silenciamento genico | Gene Delivery

Resumo

Nos últimos anos, com o crescente avanço populacional e aumento do consumo de alimento, tornou-se indispensável a utilização de agroquímicos para o controle de pragas, uma vez que são responsáveis por perdas de aproximadamente 20% a 40% da produção agrícola. Buscando amenizar este percentual, os produtores passaram a utilizar e a depender de produtos químicos sintéticos, entretanto, seu uso indiscriminado e irresponsável pode trazer prejuízos à saúde humana, provocar a poluição da água e solo, além de possuir de amplo espectro de ação, que comumente afetam inúmeras espécies não-alvo. Neste sentido, torna-se indispensável o desenvolvimento de novas metodologias para o controle de pragas eficientes e que busquem contornar estes problemas. Uma alternativa seria o uso da tecnologia de silenciamento gênico por RNAi representa uma alternativa sustentável ao controle de pragas e doenças agrícolas, com alta especificidade ao alvo e versatilidade de mecanismos de ação. Um dos principais gargalos para o uso da tecnologia de RNAi na agricultura é o desenvolvimento de formulações que confiram estabilidade às moléculas, promovam a sua eficiência e permitam a sua entrega às células do organismo alvo. Para este propósito, o nosso projeto visa o desenvolvimento de nano-carreadores de RNA de fita dupla (dsRNA) a partir de nanopartículas de Hidróxidos Duplos Lamelares (LDHs), uma classe de nanomateriais inorgânicos com características extremamente atraentes para a entrega de genes, uma vez que possuem excelente capacidade de troca aniônica, alta estabilidade, baixa citotoxicidade e alta biocompatibilidade. Para tal, desenvolveremos diferentes composições de LDHs (1) por meio da variação dos íons metálicos utilizados no momento da síntese, buscando diferentes propriedades físico-química para o desenvolvimento de plataformas. Os diferentes nano-carreadores gerados serão então avaliados e selecionados baseados (2) na capacidade de complexar com as moléculas de RNA e (3) carrear as moléculas até as células dos organismos modelo (Tuta absoluta) e induzir o silenciamento gênico específico, (4) na sua toxicidade, (5) na sua capacidade de estabilizar as moléculas de RNA (6) e de internalizar as moléculas na célula das plantas (HIGS, do inglês Host Induced Gene Silencing), (7) na sua seletividade ao organismo alvo e (8) na sua performance in vivo. As formulações selecionadas com a melhor performance nestes critérios acima terão um grande potencial para o uso na tecnologia de RNAi visando o manejo de insetos-praga e benéfica para promover a agricultura sustentável e viável ecologicamente.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DE LIMA, LUCAS FELIPE; FERREIRA, ANDRE LOPES; DO NASCIMENTO, GUIDA HELLEN MOTA; CARDOSO, LUANA PEREIRA; DE JESUS, MARCELO BISPO; DE ARAUJO, WILLIAM REIS. Tongue depressor (bio)sensors: A fast decentralized self-testing of salivary biomarkers for personalized medicine. CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, v. 494, p. 13-pg., 2024-06-18. (22/09892-0, 23/03483-4, 23/05204-5, 23/12589-0, 23/06143-0, 23/00246-1, 18/08782-1, 22/03250-7)