Foto: Rodrigo Peixoto

Uma equipe de cientistas da Embrapa alcançou um importante marco no melhoramento genético do feijão, ao aplicar pela primeira vez a edição gênica na planta com o objetivo de reduzir substâncias antinutricionais, especialmente os oligossacarídeos da família rafinose, conhecidos por causar desconforto digestivo e flatulência. Usando a tecnologia CRISPR, os pesquisadores conseguiram eliminar genes específicos responsáveis pela produção desses carboidratos, que são difíceis de digerir pelo sistema digestivo humano.

O estudo foi conduzido pelos pesquisadores Josias Correa e Rosana Vianello, da Embrapa Arroz e Feijão (GO), que coordenaram a análise de diferentes tecidos e estágios de desenvolvimento da planta para identificar os genes responsáveis pela biossíntese de rafinose. Com base nas informações obtidas a partir do sequenciamento do genoma do feijão, realizado há quase dez anos, a equipe conseguiu inativar dois genes, reduzindo assim a produção de compostos que impactam a digestão humana.

Rosana Vianello destaca a relevância da técnica CRISPR, afirmando que ela representa uma revolução no campo da engenharia genética. “A edição gênica, especialmente no que diz respeito à qualidade nutricional dos grãos, permite um melhoramento de precisão, criando novas perspectivas para o desenvolvimento de variedades de feijão mais atrativas para consumidores e produtores”, explicou a pesquisadora.

Avanço das Gerações e Estabilidade da Característica Editada

A próxima fase do estudo já está em andamento e envolve o cultivo de gerações de plantas editadas com os genes desativados. O objetivo é garantir que a característica modificada seja herdada de forma estável, permitindo que a nova variedade de feijão se torne uma opção viável para o mercado. O processo de edição genética segue com o plantio e a colheita das sementes, sendo monitorado para confirmar a transmissão das alterações nas gerações subsequentes. A estabilidade genética será avaliada ao longo de várias gerações, com o objetivo de estabilizar a característica em homozigose (quando as duas cópias do gene são idênticas).

A pesquisa está em fase de testes fenotípicos, onde as plantas serão avaliadas em diferentes locais para determinar o impacto da redução de rafinose nos grãos de feijão. A expectativa é que, após a conclusão dos testes e a estabilização das características, uma nova variedade de feijão geneticamente editada esteja disponível no mercado dentro de cinco a oito anos.

Impactos da Rafinose na Digestão Humana

A rafinose é um oligossacarídeo que o sistema digestivo humano não consegue digerir, resultando em fermentação intestinal, o que pode causar produção de gases e desconforto. Alimentos como lentilhas, brócolis, aspargos e feijão contêm esses compostos, que são de difícil digestão. Embora o processo de fermentação no intestino possa ser mediado por microrganismos, a produção de gases é o principal efeito colateral, resultando em flatulência.

Embora métodos caseiros como o molho do feijão possam melhorar a digestão, a pesquisa da Embrapa oferece uma solução mais duradoura, ao eliminar geneticamente os fatores antinutricionais, tornando o feijão mais digerível e menos propenso a causar desconforto gastrointestinal.

CRISPR: A “Tesoura Molecular” do DNA

A tecnologia CRISPR, que permite cortar e modificar o DNA com alta precisão, é a base desse avanço. Descoberta em 2012 pelas cientistas Emmanuelle Charpentier e Jennifer Doudna, a técnica funciona como uma “tesoura molecular”, permitindo aos cientistas editar o genoma com rapidez e exatidão. O desenvolvimento dessa ferramenta de edição genética abriu portas para inovações não apenas na alimentação, mas também na criação de cultivares mais resistentes e no desenvolvimento de bioinsumos. Por sua contribuição, Charpentier e Doudna foram laureadas com o Prêmio Nobel de Química em 2020.

Esse avanço no melhoramento do feijão, que visa a redução dos compostos que dificultam a digestão, representa um passo significativo para a criação de alimentos mais saudáveis e acessíveis, alinhando-se com as necessidades da agricultura moderna e o aumento da demanda por produtos com melhor qualidade nutricional.