Nowe nanonośniki z drożdży mogą poszerzyć zastosowanie biopestycydów w rolnictwie
Nieustanna walka ze szkodnikami upraw, takimi jak stonka ziemniaczana, napędza znaczące innowacje w dziedzinie biologicznej ochrony roślin. Kanadyjska firma Renaissance Bioscience zaprezentowała nową, pochodzącą z drożdży platformę „cząstek wirusopodobnych” (VLP), mającą na celu ulepszenie technologii interferencji RNA (RNAi). Dla rolników rozwój ten może w przyszłości oznaczać dostęp do tańszych, bardziej wszechstronnych i wysoce ukierunkowanych biopestycydów, które idealnie wpisują się w strategie integrowanej ochrony roślin.
Technologia RNAi działa poprzez celowanie w specyficzne, niezbędne do życia geny szkodnika i ich neutralizację, co skutecznie go niszczy, nie pozostawiając przy tym szkodliwych pozostałości chemicznych na uprawach, w glebie ani nie wpływając negatywnie na pożyteczne owady, takie jak pszczoły. Tradycyjnie firma modyfikowała całe komórki drożdży piekarskich w celu dostarczenia tego ładunku RNA. Drożdże działały jako powłoka ochronna, utrzymując stabilność wrażliwego RNA w temperaturze pokojowej. Metoda ta miała jednak pewne ograniczenie: była skuteczna głównie przeciwko owadom gryzącym, które fizycznie zjadały komórki drożdży.
Niedawny przełom polega na ponownym wykorzystaniu naturalnie występujących, całkowicie nieszkodliwych wirusów RNA o podwójnej nici, które znajdują się wewnątrz drożdży. Usuwając materiał genetyczny tych wirusów i zastępując go ładunkiem RNA zabijającym szkodniki, stworzono maleńkie nanonośniki, czyli VLP. Ponieważ cząsteczki te są mikroskopijne – mierzą zaledwie od 40 do 50 nanometrów – są znacznie mniejsze od całych komórek drożdży. Zmniejszenie rozmiaru teoretycznie otwiera drzwi do zwalczania owadów ssących, grzybów, a nawet specyficznych, odpornych chwastów, znacznie rozszerzając użyteczność tego narzędzia w rolnictwie.
Jedną z największych barier w powszechnym stosowaniu biopestycydów RNAi w komercyjnym rolnictwie były wysokie koszty produkcji oraz niestabilność w środowisku polowym. Według twórców nowa metoda pakowania VLP pozwala na uzyskanie znacznie większych ilości aktywnego składnika RNA podczas produkcji. Choć ekstrakcja cząsteczek stanowi dodatkowy etap przetwarzania, ogólny wzrost wydajności ma na celu obniżenie kosztów, czyniąc te zaawansowane biologiczne metody leczenia bardziej opłacalnymi z ekonomicznego punktu widzenia dla upraw wielkoobszarowych.
Choć technologia VLP wciąż znajduje się we wczesnej fazie rozwoju i właśnie zgłoszono wniosek o patent tymczasowy, stanowi ona obiecującą zmianę w precyzyjnej ochronie upraw. W miarę jak organy regulacyjne zaczną oceniać te nowatorskie nośniki o powłoce białkowej, sektor rolniczy może spodziewać się przyszłości, w której rolnicy będą dysponować szerszym arsenałem wysoce ukierunkowanych, przyjaznych dla środowiska narzędzi do zwalczania opornych szkodników, co ostatecznie zmniejszy zależność od konwencjonalnych środków chemicznych o szerokim spektrum działania.