Os avanços na bioengenharia tornaram teoricamente possível fazer quase tudo com plantas. De fato, muitas das plantas que temos hoje já mudaram a ponto de serem irreconhecíveis em relação ao que eram antes. Originalmente, as cenouras tinham raízes brancas e finas; os pêssegos eram salgados e do tamanho de cerejas; as melancias eram pequenas e amargas; e as berinjelas pareciam ovos. .
Nosso mundo — ou pelo menos nossos supermercados e jardins — seria diferente sem a modificação genética. No entanto, as culturas transgênicas também apresentam desvantagens significativas e, apesar de todas as promessas de nos ajudar a sair dessa situação, fica claro que elas só trazem mais problemas.
No entanto, aqui estão algumas das maneiras mais criativas e ousadas que as pessoas não vão deixar passar.
10. Jiboia, uma planta com propriedades purificadoras de ar.
Nossa abordagem típica para purificação do ar, usando purificadores elétricos que consomem muita energia, só agrava o problema. Para oferecer uma alternativa, a empresa francesa Neoplants modificou geneticamente a planta pothos (jiboia) até suas raízes para processar poluentes do ar. Eles a chamam de Neo P1, e ela é aparentemente "capaz de realizar o trabalho de purificação do ar equivalente a até 30 plantas".
As plantas são naturalmente melhores em absorver e metabolizar compostos orgânicos voláteis (COVs), mas a Neo P1 foi geneticamente modificada para se destacar, principalmente contra COVs presentes em ambientes internos, como benzeno, etilenoglicol, formaldeído e tolueno. Nada é desperdiçado; os compostos são decompostos e reciclados em água, açúcares e aminoácidos, que a Neo P1 precisa para crescer, além de oxigênio, que ela libera no ar. Para aumentar sua eficácia, as raízes da planta também contêm genes para bactérias extremófilas (bactérias que evoluíram para sobreviver em ambientes inóspitos alimentando-se de toxinas).
Como sugere o nome de sua primeira planta, a Neoplants espera criar mais plantas purificadoras de ar no futuro. Eles também consideram seu trabalho fundamental na luta contra as mudanças climáticas.
9. Culturas fixadoras de nitrogênio
Certo ou errado, somos obcecados por proteínas alimentares. E as leguminosas (feijões, grãos, amendoins) estão entre as melhores fontes vegetais — não apenas pela quantidade de proteína que contêm, mas também pela forma como a produzem.
A produção de proteínas requer nitrogênio, cuja biodisponibilidade (ou seja, a quantidade disponível para uso pelos organismos) é limitada, sendo por isso adicionado aos fertilizantes. No entanto, diferentemente da maioria das plantas, as leguminosas o absorvem diretamente do ar. Esse processo é chamado de "fixação de nitrogênio". A modificação genética de outras culturas básicas para que façam o mesmo revolucionaria a agricultura mundial, especialmente em países pobres, eliminando a necessidade de fertilizantes caros e prejudiciais ao clima.
No entanto, os críticos afirmam que isso levará muito tempo e apontam para problemas já existentes com as culturas geneticamente modificadas, como ervas daninhas resistentes a herbicidas. E, claramente, existem outras maneiras mais diretas de combater a pobreza global.
8. Cocaína tabaco
Isso é uma mudança indireta no jogo. Não espere que seu fornecedor local ofereça uma nova marca especial de tabaco branco brilhante. Os pesquisadores estavam interessados em plantas de cocaína geneticamente modificadas para estudar sua evolução como pesticida e seus potenciais usos medicinais.
A produção de cocaína em plantas de coca tem sido envolta em mistério por muito tempo, em parte devido à natureza trabalhosa do cultivo de coca em laboratório. A resposta, desenvolvida por cientistas chineses, foi reconstruir geneticamente a via bioquímica para a produção de cocaína no genoma da planta do tabaco. Eles deixaram alguns elos da cadeia para a planta do tabaco decifrar, resultando em folhas de tabaco contendo cocaína. As implicações para a descoberta de novas drogas são significativas.
Segundo os pesquisadores, a quantidade de cocaína produzida era insuficiente para viabilizar uma operação no mercado negro, e o processo, em todo caso, é muito técnico para um laboratório clandestino de drogas comum. No entanto, os próprios pesquisadores estão trabalhando nisso, na esperança de aumentar a produtividade da fábrica de tabaco.
7. Repolho com veneno de escorpião
A modificação genética e os pesticidas são as duas contribuições mais tóxicas que os humanos fazem como espécie. Então, por que não combiná-las em uma só? Numa tentativa de consolidar os danos que causamos, cientistas extraíram o gene do veneno da cauda de escorpiões mortais, modificaram-no para matar apenas insetos e o implantaram em repolho. O que poderia dar errado?
Embora os testes iniciais tenham confirmado a ausência de toxicidade para humanos, esse conceito está repleto de problemas. Primeiro, o estudo testou células de câncer de mama humano in vitro, e não células humanas saudáveis in vivo. Além disso, o próprio repolho pode ser prejudicado. A modificação genética pode escapar e contaminar amostras não modificadas. E, assim como ocorre com os pesticidas existentes, isso poderia desestabilizar ecossistemas inteiros.
No entanto, a FDA tem um longo histórico de ignorar essas preocupações ao aprovar transgênicos, mesmo quando eles não trazem benefícios. Nesse caso, como o efeito pesticida do repolho venenoso depende dos insetos que o consomem, é provável que os agricultores também usem pesticidas para manter os insetos afastados. Em outras palavras, os consumidores serão expostos ao dobro da quantidade de toxinas.
6. Endósporo de Carvalho
Os cientistas acreditam que os carvalhos são intoleravelmente ineficientes. Não só produzem muito mais bolotas do que enraízam, como também desperdiçam milhões de células ao perderem as folhas a cada outono. E se, em vez de apodrecerem no solo, essas células se transformassem em milhões de esporos dispersos pelo vento, cada um capaz de clonar sua fonte? Essa seria uma estratégia evolutiva superior e, aparentemente, "não há nenhum princípio biológico... que proíba... [a reprodução] por esporos ou sementes". Além disso, ao contrário das bolotas, os endósporos podem permanecer viáveis por milhões de anos. .
Mas, novamente, existem preocupações sérias. Carvalhos com endósporos são uma coisa, mas e a erva-de-são-joão com endósporos? A menos que essa modificação genética específica seja estritamente limitada a "plantas úteis" (e mesmo assim), "superervas daninhas poderiam dominar a Terra".
Como sempre, só porque vemos uma lacuna no mercado, por assim dizer, não significa que devamos explorá-la. Afinal, as árvores também seriam mais eficientes se evoluíssem para "andar" mais rápido do que andam atualmente, e se aprendessem a caçar usando gases venenosos ou espinhos. Mas esse não é o mundo que a maioria de nós deseja.
5. Frutas e vegetais supernutritivos
Modificar geneticamente plantas para aumentar seu valor nutricional não é novidade. Já temos batatas, milho e arroz ricos em proteínas; linhaça rica em ômega-3 e ômega-6; tomates com antioxidantes provenientes de bocas-de-leão; e alface com ferro mais absorvível. Há também cenouras, que aumentam a absorção de cálcio, e a chamada "banana dourada" — uma fruta australiana criada a partir do cruzamento de uma banana comum com uma variedade laranja da Papua-Nova Guiné, rica em pró-vitamina A. No entanto, o baixo teor de pró-vitamina A geralmente se deve à intervenção humana. A nutrição é fundamental. Por isso, somos céticos.
Cientistas que esperam revolucionar nossas plantações até 2028 depositam suas esperanças na edição genética ultraprecisa CRISPR-Cas9. As possibilidades são muitas (e até mesmo absurdas): feijões com gosto de nuggets de frango; cenouras com gosto de batata frita; batatas fritas com hambúrgueres no meio; e sementes de girassol do tamanho de ovos pequenos, para que possam ser comidas como maçãs.
Algumas ideias menos infantis incluem amendoins hipoalergênicos e lentilhas com a mesma quantidade de proteína que a carne. Mas todas elas levantam questões sobre o quanto de controle os humanos deveriam ter sobre a natureza, especialmente considerando a bagunça que nós mesmos criamos.
4. Choupos poluentes
A fitorremediação é um processo pelo qual algumas plantas purificam o meio ambiente, absorvendo poluentes pelas raízes, decompondo-os em subprodutos inofensivos e, em seguida, utilizando-os ou liberando-os na atmosfera. É mais uma forma de fazer com que as plantas trabalhem para reparar os danos que causamos. Mas os cientistas afirmam que esse processo não é eficiente o suficiente. É muito lento.
A solução encontrada foi modificar geneticamente os choupos para que decomponham o tricloroetileno (TCE) de forma mais eficiente. O TCE é o contaminante mais comum das águas subterrâneas, encontrado nas áreas mais poluídas dos Estados Unidos. Outrora promovido pela indústria farmacêutica como anestésico, é hoje um conhecido carcinógeno que persiste no ar, na água e no solo por longos períodos onde quer que seja utilizado. E, dado o seu uso contínuo em muitos produtos de limpeza doméstica, esse problema só tende a piorar.
No entanto, pesquisas sobre fitorremediação geneticamente modificada mostram-se promissoras. Enquanto álamos não modificados removeram apenas 3% do TCE da solução, álamos tratados com enzimas adicionais derivadas de fígado de coelho removeram impressionantes 91%. Eles também se saíram melhor, não murchando como de costume, mas tornando-se mais robustos. E podem lidar não apenas com o TCE, mas também com uma série de outros produtos químicos, incluindo cloreto de vinila (usado na fabricação de plásticos) e benzeno (um poluente atmosférico derivado do petróleo).
3. Enxertia de banana
O custo (artificialmente inflacionado) das vacinas faz com que países em desenvolvimento frequentemente não as recebam, e crianças continuam morrendo de doenças facilmente evitáveis, como a diarreia. Uma solução encontrada pelos cientistas é modificar geneticamente as plantações para incorporar as vacinas em seus genomas.
Um estudo inicial de prova de conceito conseguiu administrar antígenos da hepatite B em ratos a partir de batatas geneticamente modificadas. No entanto, como as batatas não são consumidas cruas, a pesquisa voltou-se para as bananas. Além de serem baratas, elas também se mostraram eficazes em países em desenvolvimento. Segundo os pesquisadores, apenas 10 hectares de plantações de banana com produção da vacina seriam suficientes para vacinar todas as crianças menores de cinco anos no México.
No entanto, administrar a vacina de banana corretamente não é tão simples quanto descascá-la e comê-la. O plano é fazer um purê com a fruta e engarrafá-lo (10 doses por frasco) para garantir que cada paciente receba a dose correta. Os cientistas já fizeram experiências com outras culturas, incluindo alface, cenoura e tabaco. .
2. Árvores Inteligentes da DARPA
Em 2017, a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA) anunciou uma chamada de propostas para o seu programa de Tecnologias Avançadas para Plantas (APT). O interesse principal reside na modificação genética de plantas para "coletar informações", como sobre patógenos ambientais e radiação. Ao detectar a presença do alvo pretendido, essas "plantas sentinelas" "comunicariam" por meio de "mecanismos de resposta sutis", como mudanças sutis na coloração das folhas.
Ao contrário de equipamentos complexos, as plantas oferecem discrição, facilidade de distribuição e independência energética. E o conceito já foi comprovado. Em 2011, pesquisadores desenvolveram com sucesso uma planta detectora de TNT, cujas folhas descolorem na presença (no solo ou no ar) de moléculas de TNT. E todas as plantas respondem naturalmente ao seu ambiente por meio de dinâmicas de entrada/saída comparáveis às dos computadores. Assim como os cães farejadores de bombas, trata-se simplesmente de treinar mecanismos naturais para melhor servir às forças armadas.
No entanto, a DARPA quer ir além de simplesmente ligar e desligar a bioinformática, buscando uma detecção mais sofisticada e relatórios confiáveis e detalhados. Eles até demonstraram interesse em permitir que instalações de engenharia detectem sinais eletromagnéticos. .
1. Árvore de Dyson
Você provavelmente já ouviu falar da esfera de Dyson. Proposta pelo físico Freeman Dyson, trata-se de uma estrutura hipotética construída para circundar uma estrela e capturar sua energia. Menos conhecida é a árvore de Dyson. Geneticamente modificada para o espaço, com uma casca espessa e vítrea que permite a entrada da luz solar e impede a fuga de calor, essa planta hipotética seria semeada em um cometa e criaria sua própria atmosfera. Teoricamente, ela poderia sustentar um ecossistema inteiro — pelo menos por um tempo —, com o interior do cometa escavado para abrigar habitantes, e o gelo e o carbono do cometa fornecendo tudo o que a "nave espacial frondosa" precisa.
Se isso soa como ficção científica, é porque é. Mas não está fora do reino das possibilidades. Plantas como o lírio-vudu e a flor-cadáver geram seu próprio calor; na verdade, o repolho-gambá gera até 60 graus Fahrenheit (cerca de 35 graus Celsius), o suficiente para derreter o solo congelado ao seu redor.
Além disso, não faltam cometas. O Cinturão de Kuiper, além de Netuno, lar de trilhões de cometas, poderia potencialmente ser semeado com árvores de Dyson suficientes para se tornar um "arquipélago de cidades-estado" cósmico. Um cometa com árvores de Dyson do tamanho de Manhattan poderia sustentar milhões de pessoas. E com pouca gravidade, não só seria fácil viajar entre cometas, como os edifícios em cada um deles poderiam ser mais altos do que os da Terra.