Pais: Brasil

Fecha: 09 de Marzo del 2022

Nuevo método detecta el virus de la piña de forma más rápida y económica por Embrapa, Brasil

    Embrapa patentó un nuevo método de detección de virus de la piña más rápido y económico que los existentes en el mercado.

    La tecnología, basada en el conocimiento molecular, ha reducido en un tercio el costo de las pruebas y el tiempo dedicado al trabajo.

    En un principio, el método debería atraer el interés de las empresas que fabrican kits de diagnóstico, pero a largo plazo se espera que beneficie a toda la cadena productiva de la piña.

    Embrapa ya viene utilizando el método para detectar virus en el material genético del Banco de Germoplasma de Piña

Científicos de Embrapa Yuca y Fruticultura (BA) desarrollaron un método capaz de detectar de manera más rápida y económica el complejo viral que causa la marchitez de la piña. La técnica, que utiliza cadenas cortas de moléculas de ADN o ARN (llamadas cebadores , oligonucleótidos) para rastrear microorganismos, fue patentada como invención en 2021 por el Instituto Nacional de Propiedad Industrial (INPI ). De gran interés para la fabricación de kits de diagnóstico por parte de empresas socias, puede beneficiar a toda la cadena productiva de la piña, ya que esta es una de las peores amenazas para el cultivo a nivel mundial, aún sin control definitivo ni fuente de resistencia identificada.

Titulada “Oligonucleótidos, uso, método y composición de reacción y kit para la detección de virus asociados a la causa del marchitamiento de la piña”, la patente fue publicada en la edición de septiembre de 2021 de la Revista de Propiedad Industrial . Como todo documento de este tipo, tiene una validez de 20 años a partir de la fecha de presentación el 26 de diciembre de 2012.

Los oligonucleótidos, también llamados cebadores , son cadenas cortas de moléculas de ADN o ARN comúnmente utilizadas en biología molecular y medicina para detectar enfermedades e infecciones virales y como cebadores en la secuenciación del ADN.

“La idea era desarrollar una prueba que detectara los tres virus de la marchitez al mismo tiempo sin, sin embargo, discriminar uno por uno. La intención es saber quién tiene el virus y quién no. Al indexar, no importa qué virus esté presente; lo que importa es si la planta está sana o infectada”, explica Eduardo Chumbinho de Andrade , investigador del Laboratorio de Virología Vegetal de Embrapa Yuca y Fruticultura, responsable por la invención y registro de la patente.

“La marchitez de la piña ( foto al lado ) es una enfermedad causada por un virus y transmitida por un insecto. Además de ser fundamentales para el trabajo de investigación, los kits de detección son muy importantes para garantizar la sanidad del material de siembra. La obtención de una patente refuerza la carácter innovador de las investigaciones realizadas por Embrapa Yuca y Frutas”, dice el investigador Francisco Ferraz Laranjeira Barbosa , subjefe de Investigación, Desarrollo e Innovación de Embrapa Yuca y Frutas.

El método reduce el valor de las pruebas y el tiempo de trabajo en un tercio

La indexación es el proceso que demuestra la presencia o ausencia de un virus en una planta y se realiza en el laboratorio antes de la multiplicación del material, garantizando la sanidad de las plántulas. En Embrapa Cassava e Fruticultura, la detección de la presencia de ADN/ARN viral se realiza mediante la técnica de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) en tiempo real (RT-qPCR), la misma técnica utilizada en la llamada “prueba de oro” para detectar el nuevo virus coronavirus y muchas otras enfermedades causadas por virus en humanos.

Según Andrade, la marchitez es causada por el complejo viral denominado Pineapple Mealybug Wilt-Associated Virus (PMWaV), transmitido por la cochinilla Dysmicoccus brevipes . El complejo está formado por tres especies diferentes de virus, pero comparten regiones del genoma que son muy similares. “La posición de los genes e incluso la secuencia de algunos de ellos también son similares. Entonces, buscamos todas las secuencias disponibles hasta ese momento e hicimos un alineamiento entre ellas, colocando una secuencia debajo de la otra y buscando regiones más conservadas entre ellas, es decir, tramos del genoma donde las secuencias eran idénticas, o con algún punto de variación”, detalla.

En el estudio de estas secuencias se identificaron dos regiones con alta identidad entre ellas. En ellos, el investigador diseñó los oligonucleótidos denominados degenerados. “Parte de la secuencia degenerada es la misma para todos los virus y parte es variable. Entonces, es posible detectar los tres virus en la muestra, lo que reduce el valor de la prueba y el tiempo de trabajo a 1/3. Es decir, en vez de hacer tres reacciones [pruebas] y usar tres microtubos, entre otros componentes, se puede hacer el proceso una sola vez. Si el resultado es positivo, ya se sabe que la planta está infectada y, en muchos casos, esa información es suficiente”, dice Andrade. “Con este kit, la economía de recursos materiales, financieros y de tiempo en un proceso de indexación de gran escala es excelente”, enfatiza.

Según el investigador, las enzimas y los reactivos del kit ya están disponibles en el mercado. “Lo que varía exactamente es este iniciador. Es el diferencial de la reacción, el que da la especificidad y el que indicará lo que se detectará. Si cambia el iniciador, se detecta algo más. Solo se unirá a la secuencia que le sea idéntica o complementaria, garantizando la detección exclusiva del virus de la piña”, puntualiza.

El banco de genes es la base de los estudios moleculares

De hecho, el invento empezó a surgir para el investigador cuando fue necesario indexar la BRS Ajubá -variedad que sería lanzada en 2009- para enviar matrices limpias y sanas a la biofábrica que en su momento ganó la licitación. “Tuve que indexar una gran cantidad de plantas y realizar una prueba para cada uno de los tres virus del marchitamiento. Como ya estaba trabajando con virus de otros cultivos, como el mosaico de venas, el begomovirus y el fitoplasma de la yuca, y dominaba el enfoque de cebadores , pensé que podría hacer lo mismo en el cultivo de la piña. Afortunadamente encontramos regiones conservadas y logramos obtener dos pares de cebadores ”, recuerda.

Aunque no fue utilizada en la indexación de BRS Ajubá, que ya estaba en marcha, la técnica que generó la patente fue luego utilizada para indexar buena parte del Banco de Germoplasma Activo (BAG) de Piña de Embrapa, donde se desarrollan las investigaciones de nuevas variedades. y productos, como fibras vegetales y biomoléculas para la industria farmacéutica. La innovación también se aplicó en paralelo con la nueva metodología de crioterapia desarrollada por Embrapa Cassava e Fruticultura como una importante alternativa para la limpieza de virus clonales para piñas.

La concesión de la patente también coincidió con la adjudicación, en octubre, por la Asociación Brasileña de Cultivo de Tejidos Vegetales ( ABCTP ), por un trabajo sobre crioterapia escrito por investigadores de Embrapa Yuca y Fruticultura Fernanda Vidigal Duarte Souza y Eduardo Chumbinho de Andrade , por profesor de la Universidad Federal de Recôncavo da Bahia ( UFRB ) Everton Hilo de Souza, y por los becarios de la UFRB Patrícia Araújo Guerra, Daniela de Andrade Silva Max y Rafaelle Souza de Oliveira.

Objetivo a largo plazo es beneficiar a toda la cadena productiva de la piña

En un principio, el público objetivo de la invención está compuesto por empresas que venden kits de detección de patógenos, pero se espera que, con el tiempo, toda la cadena productiva de la piña se pueda beneficiar.

Actualmente, la mayoría de los agricultores brasileños utilizan plántulas de campo, que son más baratas y accesibles, a menudo producidas en su propia área o de otros productores, y sin ninguna garantía de calidad fitosanitaria, mientras que lo ideal es plantar plántulas producidas a partir de matrices sanas o plántulas obtenidas. en biofábricas mediante técnicas de micropropagación. “Lamentablemente todavía no hay una gran demanda de material de calidad, de plántulas micropropagadas, pero cuando el Ministerio de Agricultura, Ganadería y Abastecimiento ( MAPA ) realmente establezca normas para la producción de plántulas madre, esta es una demanda que aumentará mucho y , en consecuencia, el interés en la patente también”, cree Andrade.

Traducido del portugués.

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