O controlo das doenças virais pode fazer-se recorrendo a duas abordagens, embora complementares. O controlo indirecto ou preventivo foi negligenciado no passado, o que contribuiu para o alastramento e “importação” de novas e velhas doenças entre os diferentes países e continentes. Complementarmente, existe o controlo directo, corresponde a uma abordagem mais terapêutica e menos preventiva.
Controlo Indirecto: podem e devem ser tomadas várias acções, nomeadamente o uso de material livre de vírus, quarentena na entrada e saída de material biológico entre diferentes regiões, eliminação dos factores que contribuem para a natural transmissão de vírus e, sempre que possível, utilização de material resistente ou tolerante às infecções.
Controlo Directo: até há algumas décadas poder-se-ia dizer que se restringia à termoterapia, cultura de meristemas, quimioterapia, microenxertia e protecção cruzada (Németh, 1986). Com o desenvolvimento da genética e da biologia molecular e com o
elas a transformação genética. Há que ter em conta, no entanto, que todas as acções de controlo directo e indirecto mesmo não envolvendo manipulação genética continuam a ser válidas e essenciais, permitindo controlar as doenças causadas por vírus.
Em termos históricos, a protecção cruzada teve os seus primeiros passos no início do século XX, com estudos feitos no Vírus da Necrose em Anel de Tabaco. Verificou-se que plantas infectadas com um vírus, ao serem infectadas com outro relacionado com o primeiro, não apresentavam sintomas, mas os seus extractos eram capazes de infectar plantas sãs (Fraser, 1990). Embora este potencial de protecção contra vírus mais devastadores tenha sido usado em algumas cultivares, em condições de campo com sucesso, no final dos anos cinquenta (1950), a sua utilização não se generalizou e, sempre que possível, é a última técnica a ser utilizada, visto que, há um risco elevado, por vezes mais elevado do que as vantagens, de introdução de novos vírus num determinado ecossistema agrícola. Por outro lado, nem todos os vírus podem ser utilizados, visto que, a possibilidade de existir protecção cruzada não é universal entre os vírus (Fraser, 1990). O processo subjacente à protecção cruzada ainda não é claro, o que torna mais complicada a sua utilização. Existem algumas teorias relacionadas com o papel da proteína da cápside viral, quer impedindo o encapsulamento dos vírus, quer interferindo com a actividade da replicase. Em todos os casos, os dados disponíveis têm como base resultados com plantas transgénicas, onde foi obtida expressão da proteína da cápside (CP) (Tabela 10).
Tabela 10: Exemplos de plantas transformadas com a cápside viral (CP). Adaptado de (Strittmatter & Wegener, 1993)
Origem do gene da CP
(cápside viral) Espécie transformada
A expressão transgénica protege contra
TMV Tabaco TMV
TMV Tomate TMV, ToMV
TMV Tabaco PVX, AIMV, CMV,SHMV
AIMV Tabaco AIMV
AIMV Tomate PVX CMV
AIMV Alfafa AIMV
AIMV Tabaco AIMV
TRV Tabaco TRV, PEBV
CMV Tabaco CMV
PVX Batata PVX
PVX Batata PVX
PVX+PVY Batata PVX +PVY
PVS Batata PVS
PLRV Batata PLRV
TSWV Tabaco TSWV
TEV Tabaco TEV
RSV Arroz RSV
Apresentam-se exemplos de plantas transformadas genéticamente com o gene da cápside viral (CP), Tabela 11.
Tabela 11: Exemplos de transformantes com Cápside viral (CP) nos últimos anos
Origem do gene da CP Plantas transformadas Referências
SrMV Cana de Açucar Ingelbrecht et al 1999
SPFMV Batata doce Okada et al 2001
RTSV Arroz Sivanani et al 1999
SMV Soja Wang et al 2001
CMV Tabaco Liang et al 1994
SMCV Melancia Pang et al 2000
LMV Alface Dinnant et al 1997
ArMV Vinha Spielmann et al 2000
TYLCV Tomate Kunik et al 1994
GFLV Tabaco Bardonnet et al 1994 CTV Citrinos Gutiérrez-E. Et al 1997 TMV Tabaco Clark et al 1995 TRV Tomate Yepes et al 1996 CMV Tomate Kaniewski et al 1999 PPV Ameixoeira Ravelonandro et al 2000
APMoV Tabaco Neves-Borges et al 2001
Na maioria dos casos, a presença da cápside viral é essencial para a resistência ao vírus, não sendo suficiente a presença do RNAm correspondente.
Segundo Powell-Abel e outros (1986), as plantas de tabaco exprimindo a proteína da cápside do Vírus do Mosaico do Tabaco (TMV) apresentam resistência a este vírus. Os trabalhos subsequentes versaram, por um lado, estudos genéticos e moleculares em plantas modelo e, por outro, o estudo de diferentes resistências em várias cultivares com interesse agrícola e económico (ex: milho, soja, tomate, batata, cana-de-açúcar, melão, arroz, abóbora e tabaco) (Miller & Hemenway, 1998). Um fenótipo de resistência demonstra, tipicamente, atraso nos sintomas, redução dos sintomas na zona de inoculação, diminuição ou ausência de movimento sistémico e redução da acumulação do vírus (Miller & Hemenway, 1998).
Embora a utilização comercial da estratégia de transformação genética tenha sido adoptada rapidamente, o mecanismo pelo qual a planta transformada adquire resistência não é ainda completamente claro. Os resultados disponíveis, revelam a existência de diferentes mecanismos de aquisição de resistência induzida por agentes patogénicos (Jackson & Taylor, 1996). Podemos considerar dois mecanismos base: o primeiro, baseado na expressão de proteínas e o segundo nos ácidos nucleicos. As proteínas de origem viral (Vírus do Mosaico de Tabaco –TMV, Vírus do Mosaico de Alfafa – AIMV, Vírus X de Batata – PVX) expressas nos transformantes podem ser da cápside (proteínas do tipo selvagem, ou genéticamente modificadas), ou proteínas de movimento (MP) e, neste caso, as proteínas são sempre modificadas (visto que, só deste modo,
nucleicos resulta da inibição directa do ciclo de infecção viral pelo transgene ou pelo seu transcrito de RNA (Baulcombe, 1996).
Embora de acordo com os primeiros trabalhos de expressão da proteína capsídica, nomeadamente os relativos a TMV, PVX, CMV (Vírus do Mosaico de Pepino), ou AIMV, existisse uma correlação positiva entre a extensão da protecção e os níveis de transcrição da proteína da cápside viral, o mesmo não se verificou em vários outros estudos em que baixos níveis de transcrição eram muito mais eficientes em termos de protecção (ex: Potivirus). Casos extremos (Vírus do Enrolamento da Folha da Batata - PLRV) surgiram, em que se verificou protecção em plantas transformadas, onde não foi possível detectar o gene da cápside viral (Miller & Hemenenway, 1998). Por outro lado, se em determinados casos, a presença do transcrito da proteína da cápside (RNAm) era suficiente para induzir resistência, noutros só se detectava resistência na presença da proteína. São diversos os mecanismos propostos para explicar este efeito e variam de acordo com a planta e o vírus em causa.