Vírus simbiótico reduz sobrevivência de pulgões em laboratório

Pesquisadores desenvolveram uma versão modificada do vírus simbiótico de Acyrthosiphon pisum capaz de expressar moléculas com ação contra o próprio pulgão. O sistema transportou uma proteína inibidora de quimotripsina e RNA de dupla fita direcionado a um gene do inseto. Nos testes com microinjeção, os construtos com maior eficiência reduziram a sobrevivência relativa dos pulgões em 48% e 45% após dez dias. O trabalho indica o potencial de vírus simbióticos como vetores de efetores inseticidas, mas os resultados permanecem restritos a condições experimentais com aplicação por injeção.

O estudo utilizou o vírus de Acyrthosiphon pisum (APV), um vírus de RNA de fita simples e sentido positivo presente em populações de pulgão-da-ervilha. O microrganismo mantém associação persistente com o hospedeiro e apresenta alta abundância nesses insetos. Os cientistas recorreram à genética reversa para construir uma cópia infecciosa do genoma viral e inserir sequências com função inseticida.

Primeira estratégia

A primeira estratégia empregou um promotor de citomegalovírus para iniciar a transcrição do clone dentro do pulgão. Os pesquisadores combinaram o material genético com o nanocarreador SPc antes da microinjeção. O sistema permitiu recuperar partículas virais e detectar RNA viral de fitas positiva e negativa, além da proteína do capsídeo. Esses resultados confirmaram a replicação do clone infeccioso no inseto.

A equipe inseriu no genoma viral a sequência Chy8, variante de um inibidor de quimotripsina com atividade tóxica conhecida contra o pulgão-da-ervilha. O fragmento codifica uma proteína de 63 aminoácidos. O clone recombinante recebeu o nome APV-Chy8. Após a microinjeção, os cientistas detectaram a proteína Chy8 nos insetos. Ao final de dez dias, a sobrevivência relativa caiu 34% frente ao controle tratado somente com o nanocarreador.

Segunda construção

Uma segunda construção recebeu um fragmento de RNA de dupla fita com 194 pares de bases. O alvo escolhido correspondeu ao gene de uma serino protease com domínio clip, identificado pela sigla SPLP. A aplicação direta desse RNA de dupla fita reduziu a expressão do gene e diminuiu a sobrevivência dos pulgões. O fragmento foi então incorporado ao genoma do APV para formar o clone APV-dsSPLP. Com a estratégia baseada no promotor de citomegalovírus, a expressão de SPLP não apresentou redução significativa no quinto dia. Mesmo assim, a sobrevivência relativa caiu 17% no décimo dia.

Os pesquisadores atribuíram parte dessa limitação à eficiência do promotor no pulgão. Por isso, testaram uma segunda abordagem. O genoma viral passou por transcrição in vitro com promotor T7 antes da aplicação. O RNA produzido foi combinado ao SPc e microinjetado nos insetos. O método também permitiu recuperar o vírus e detectar sua replicação no hospedeiro.

A mudança aumentou o efeito dos dois construtos. O APV-Chy8 transcrito in vitro reduziu a sobrevivência relativa em 48% após dez dias. O APV-dsSPLP reduziu a expressão do gene-alvo no sétimo dia e provocou, ao final do décimo dia, queda de 45% na sobrevivência relativa. As diferenças nas curvas de sobrevivência apresentaram significância estatística.

Elementos necessários

O trabalho também avaliou elementos necessários para a construção do clone viral. Os cientistas selecionaram variantes das regiões não traduzidas das extremidades do genoma com atividade de replicação adequada. O clone recebeu estrutura de cap na extremidade cinco linha e uma cauda poli-A com 28 nucleotídeos. O genoma do APV possui cerca de dez mil bases e duas regiões abertas de leitura.

O nanocarreador SPc teve papel na entrega dos ácidos nucleicos. A estrutura possui núcleo hidrofóbico e camada externa hidrofílica com grupos carregados positivamente. Essa característica favorece a associação com ácidos nucleicos, dotados de carga negativa. Segundo o estudo, o uso do material ajudou a contornar a degradação rápida de ácidos nucleicos livres na hemolinfa dos insetos.

A pesquisa propõe uma abordagem diferente dos sistemas nos quais vírus de plantas produzem RNA de dupla fita ingerido pelo inseto durante a alimentação. Neste caso, o vetor deriva de um vírus encontrado no próprio pulgão. A estratégia busca transformar um vírus simbiótico em plataforma para produção de moléculas com atividade inseticida dentro do hospedeiro.

Limitações existentes

Os cientistas destacam limitações ainda abertas. O local ideal para inserção de sequências externas no genoma do APV permanece indefinido. A capacidade do vírus para carregar fragmentos maiores também precisa de avaliação. A estabilidade das sequências inseridas representa outro ponto relevante para aplicações futuras. No experimento, a sequência de 189 pares de bases correspondente a Chy8 permaneceu estável por pelo menos dez dias nos pulgões.

O estudo não demonstrou controle por ingestão, contato, pulverização ou transmissão em condições de campo. Todos os resultados de eficácia dos clones recombinantes decorreram de microinjeção em Acyrthosiphon pisum. Assim, os dados comprovam a capacidade do APV modificado para transportar e expressar cargas inseticidas em condições experimentais, mas não permitem concluir sobre viabilidade agronômica ou desempenho em programas de manejo de pulgões (doi 10.1016/j.pestbp.2026.107298).