PacBioPest testa nova tecnologia biológica contra mosca-da-fruta e escaravelho-japonês

Uma equipa do Centro de Biotecnologia dos Açores (CBA), da Universidade dos Açores, está a desenvolver uma nova abordagem para o controlo de pragas agrícolas baseada em péptidos naturais com actividade insecticida transportados em vesículas extracelulares produzidas por bactérias. O projecto PacBioPest começou em Dezembro de 2025, prolonga-se até Dezembro de 2028 e pretende chegar à produção de um protótipo laboratorial de um bioinseticida que possa constituir uma alternativa mais sustentável aos pesticidas químicos.
A investigação é conduzida no Centro de Biotecnologia dos Açores, através da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade dos Açores, sob responsabilidade científica de Jorge Miguel Vieira de Frias. A Fundação Gaspar Frutuoso surge como entidade beneficiária principal do projecto. Jorge Frias é investigador de pós-doutoramento do CBA e concluiu, em 2023, o doutoramento em Biologia na Universidade dos Açores, com investigação centrada no desenvolvimento de novas formulações de insecticidas para protecção vegetal.
O ponto de partida do PacBioPest são moléculas produzidas pelo nemátode entomopatogénico Steinernema carpocapsae. Estes pequenos organismos parasitam insectos e produzem moléculas que interferem com os tecidos e os mecanismos de defesa dos hospedeiros. A estratégia definida para o projecto passa por produzir e caracterizar péptidos com actividade insecticida derivados deste nemátode e, numa segunda fase, incorporá-los em vesículas extracelulares utilizando a bactéria Escherichia coli como plataforma de produção.
As vesículas funcionam, neste caso, como estruturas destinadas a transportar as moléculas activas. A descrição institucional do projecto prevê a produção bacteriana destas vesículas e aponta para a sua utilização como meio de disponibilizar os péptidos insecticidas às pragas-alvo. O objectivo não é, portanto, utilizar a bactéria como pesticida, mas aproveitar a capacidade de produção de E. coli para gerar vesículas que transportem as moléculas seleccionadas pela equipa.
Entre os organismos escolhidos para testar a eficácia desta tecnologia encontram-se Drosophila suzukii, Ceratitis capitata, conhecida como mosca-do-Mediterrâneo, e Popillia japonica, o escaravelho-japonês. O projecto admite ainda a possibilidade de a tecnologia vir a ser testada noutras pragas agrícolas.
A escolha do escaravelho-japonês tem particular relevância para os Açores. Segundo a Secretaria Regional da Agricultura, a espécie foi detectada pela primeira vez no arquipélago em 1970, na ilha Terceira, surgindo posteriormente no Faial, em 1996, e em São Miguel, em 2003. As tentativas de erradicação não tiveram sucesso e a praga acabou por se dispersar, estando actualmente presente em todas as ilhas com excepção de Santa Maria. A própria legislação europeia identifica os Açores como uma das áreas da União onde Popillia japonica ocorre e estabelece medidas específicas para a sua contenção.
Um dos aspectos centrais do PacBioPest será precisamente determinar se a acção contra as pragas pode ser obtida sem provocar efeitos indesejados noutros organismos. O programa científico prevê testes de segurança em insectos considerados benéficos, designadamente Coccinella undecimpunctata e Trichogramma cordubensis, bem como ensaios em células de vertebrados. A segurança ambiental não é, assim, apresentada como um resultado já demonstrado, mas como uma das matérias que terão de ser testadas durante o projecto.
Embora o PacBioPest ainda se encontre numa fase inicial, a equipa já comunicou um primeiro avanço experimental. Numa actualização pública do projecto, divulgada através da sua página e reproduzida pelo investigador responsável, é referido que foram testadas diferentes estirpes bacterianas e condições de crescimento e que a equipa conseguiu modificar E. coli de forma a produzir e libertar vesículas extracelulares fluorescentes contendo os péptidos insecticidas.
De acordo com essa informação, numa primeira fase o péptido recombinante permanecia apenas no interior das células bacterianas. A optimização das condições experimentais permitiu depois que as bactérias passassem a incorporar e libertar os péptidos através das vesículas. A utilização de marcação fluorescente permitirá acompanhar experimentalmente essas estruturas, nomeadamente depois de aplicadas às plantas, e estudar a sua capacidade para atravessar tecidos dos insectos. Trata-se, contudo, de um resultado preliminar comunicado pela própria equipa: não foi identificado, na pesquisa efectuada, um artigo científico revisto por pares que demonstre já a eficácia destas vesículas contra as três pragas que constituem os principais alvos do PacBioPest.
O projecto assenta, porém, numa linha de investigação do CBA que já produziu resultados científicos sobre moléculas do mesmo nemátode. Num trabalho publicado em 2022, Jorge Frias e outros investigadores caracterizaram um péptido denominado ScK1, proveniente de Steinernema carpocapsae, que foi produzido experimentalmente em E. coli. Nos ensaios realizados com Drosophila melanogaster, a injecção desse péptido provocou mortalidade dependente da dose, tendo sido determinada uma dose letal mediana de 16,9 micromolar por insecto adulto às 24 horas. A administração oral da proteína de fusão provocou ainda uma redução significativa da actividade locomotora após 48 horas. Os autores concluíram que os resultados demonstravam o potencial dos péptidos deste nemátode como base para uma nova geração de insecticidas. Estes ensaios são anteriores ao PacBioPest e não devem ser confundidos com resultados do novo projecto, mas constituem parte da base científica em que a actual investigação se apoia.
A mesma linha científica avançou em 2025 com a caracterização de outra proteína secretada por Steinernema carpocapsae, designada Sc-CAP. O trabalho, também desenvolvido por investigadores do Centro de Biotecnologia dos Açores, demonstrou que a proteína recombinante podia ser produzida em E. coli, que apresentava capacidade de ligação ao colesterol e que interferia com mecanismos de defesa dos insectos. Ensaios realizados em larvas de Galleria mellonella mostraram um efeito inibitório sobre a resposta da fenoloxidase e sobre a resposta antimicrobiana, levando os investigadores a atribuir à proteína uma função imunomoduladora na interacção entre o parasita e o insecto hospedeiro.
O PacBioPest procura agora dar um passo adicional: em vez de estudar apenas o efeito das moléculas isoladamente, pretende desenvolver um sistema para as produzir, acondicionar e transportar através de vesículas extracelulares e avaliar a sua eficácia em pragas concretas. Entre os objectivos finais definidos institucionalmente estão a demonstração da actividade insecticida, a avaliação da segurança para organismos não-alvo e a obtenção de um protótipo laboratorial, com perspectiva de posterior protecção e transferência da tecnologia.
Com pouco mais de nove meses decorridos desde o início formal do projecto, a informação pública disponível permite, por isso, falar já de um avanço técnico na produção das vesículas contendo os péptidos, mas não permite ainda concluir que foi desenvolvido um bioinseticida eficaz e seguro para utilização agrícola. Essa demonstração depende dos ensaios de eficácia, selectividade e segurança previstos para as fases seguintes do PacBioPest.
Foto©www.agricultura.azores.gov.pt