Bichos-da-seda transgênicos criam fibras mais resistentes do que tecido à prova de bala

[Romildo de Paula Leite]

Usando engenharia genética, cientistas inseriram genes de aranha em bichos-da-seda para produção de tecidos mais resistentes do que Kevlar.

Crédito: Arad Branding

Cientistas utilizaram engenharia genética para gerar bichos-da-seda capazes de produzir fibras mais resistentes do que o Kevlar, também chamado de poliaramida – material usado em coletes à prova de balas.

Descrito em um artigo publicado recentemente no periódico científico Matter, o produto é “uma fibra realmente de alto desempenho”, de acordo com Justin Jones, biólogo que projeta sedas de aranha na Universidade Estadual de Utah (EUA), que não esteve envolvido na pesquisa, à revista Science.

Segundo o estudo, a substância poderia ser usada, por exemplo, para fazer materiais estruturais leves, mas resistentes, para aviões e carros eficientes em termos de combustível, curativos para cicatrização mais rápida e suturas superfinas para cirurgias oculares.

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(A) Representação esquemática da tecnologia de edição genética CRISPR-Cas9. (B) Imagens fluorescentes de mariposas selvagens e transgênicas do bicho-da-seda sob luz branca e de excitação UV. (C) Análise de sequenciamento de DNA no genoma do bicho-da-seda transgênico. (D) Análise de proteínas em glândulas de seda de bichos-da-seda selvagens e transgênicos. (E) Quantificação do conteúdo de aminoácidos em casulos homozigotos selvagens e transgênicos do bicho-da-seda. Crédito: Junpeng Mi et. al. Matter (2023)

Bichos-da-seda e aranhas: o melhor de dois mundos

Os bichos-da-seda são explorados há milhares de anos, desenrolando seus casulos para fornecer matéria-prima para têxteis. No entanto, sua seda é frágil e quebra facilmente. Já as aranhas têm o problema oposto: elas produzem sedas incríveis, mas os aracnídeos são difíceis de cultivar. 

Enquanto 100 bichos-da-seda podem ficar pacificamente em um pequeno espaço, a mesma quantidade de aranhas confinadas atacam umas às outras, até que apenas uma ou duas sobrevivam.

No intuito de aproveitar o melhor dos dois mundos, pesquisadores tentam há anos fazer edição genética de bichos-da-seda para produzir fibras de aranha. No entanto, como as proteínas da seda da aranha são extensas, os genes proporcionalmente grandes têm sido difíceis de inserir nos genomas de outros animais.

No novo estudo, uma equipe liderada por Junpeng Mi, biotecnólogo da Universidade de Donghua, em Xangai, na China, decidiu trabalhar com uma proteína de seda de aranha relativamente pequena. Chamada de MiSp, essa proteína é encontrada na espécie Araneus ventricosus, uma aranha tecedeira encontrada no Leste Asiático. 

Os cientistas usaram o sistema CRISPR (sigla em inglês para Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Interespaçadas) para inserir MiSp no lugar do gene dos bichos-da-seda que codifica sua proteína de seda primária. 

Eles mantiveram algumas sequências de DNA do bicho-da-seda em sua construção genética MiSp para garantir que a maquinaria interna do verme ainda pudesse trabalhar com a proteína da aranha.

Segundo Mi, os bichos-da-seda transgênicos produziram fibras com alta resistência – uma medida de quanto estresse um material pode suportar sem se deformar – e alta tenacidade – que mede quanta energia ele pode absorver pelo alongamento antes de se romper. As fibras eram quase tão resistentes quanto a mais forte seda de aranha natural e cerca de seis vezes mais do que Kevlar.

Antes de produzir comercialmente as fibras de seda de aranha, os cientistas precisarão cruzar seus bichos-da-seda com cepas que são usadas para o cultivo de seda em larga escala.

Flavia Correia

https://olhardigital.com.br/2023/09/26/ciencia-e-espaco/bichos-da-s...

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