-
Títol:
Como estamos usando tecnologia de DNA para ajudar agricultores a combater doenças nas plantações
-
Descripció:
Quase 800 milhões de pessoas em todo o mundo dependem da mandioca para sobrevivência, mas esta fonte vital de alimento está sob ataque de vírus totalmente evitáveis, diz a bióloga computacional e Bolsista TED Senior Laura Boykin. Ela nos leva para as lavouras na África Oriental, onde está trabalhando com uma equipe multidisciplinar de cientistas para ajudar agricultores a manter suas plantações saudáveis usando um laboratório de DNA portátil e um minisupercomputador que pode identificar vírus em horas, em vez de meses.
-
Speaker:
Laura Boykin
-
Eu me levanto da cama por dois motivos.
-
Primeiro, pequenos agricultores familiares
precisam de mais comida.
-
É uma loucura que em 2019, agricultores
que nos alimentam passem fome.
-
E segundo, a ciência precisa ser
mais diversificada e inclusiva.
-
Se vamos resolver os problemas
mais difíceis do planeta,
-
como insegurança alimentar para os milhões
que vivem em extrema pobreza,
-
isso dependerá de todos nós.
-
Quero usar a tecnologia mais recente
¶
-
com as equipes mais diversas
e inclusivas do planeta
-
para ajudar agricultores
a ter mais comida.
-
Sou bióloga computacional.
-
Mas o que é isso e como vai ajudar
a acabar com a fome?
-
Basicamente, gosto
de computadores e biologia
-
e, de alguma forma,
juntar os dois vira um trabalho.
-
-
-
de querer ser bióloga desde pequena.
-
A verdade é que joguei
basquete na faculdade.
-
E, como parte do financiamento estudantil,
eu trabalhava um período no campus.
-
Um belo dia,
-
andei até o prédio mais próximo
do meu dormitório.
-
E acontece que era o prédio da biologia.
-
Entrei e vi o quadro de vagas de emprego.
-
Isso mesmo, ainda não havia a internet.
-
E vi um pequeno anúncio de uma vaga
para trabalhar no herbário.
-
Rapidamente anotei o telefone,
-
porque dizia "horário flexível",
-
e eu precisava disso para conciliar
com a agenda do basquete.
-
Corri para a biblioteca
para descobrir o que era um herbário.
-
-
-
que é onde armazenam
plantas mortas e secas.
-
Tive sorte de conseguir o emprego.
-
Minha primeira tarefa científica
-
foi colar plantas mortas
no papel por horas a fio.
-
-
-
Foi assim que me tornei
bióloga computacional.
-
Naquela época,
-
genômica e computação
estavam amadurecendo.
-
E resolvi fazer meu mestrado
-
combinando biologia e computação.
-
Nessa época, trabalhei
no Laboratório Nacional de Los Alamos,
¶
-
no grupo teórico de biologia e biofísica.
-
E foi lá que tive meu primeiro encontro
com um supercomputador,
-
e aquilo me impactou.
-
Com o poder da supercomputação.
-
que é basicamente milhares de PCs
conectados e anabolizados,
-
fomos capazes de desvendar
as complexidades da gripe e da hepatite C.
-
E foi nessa época que vi o poder
-
de usar computadores e biologia
combinados, em prol da humanidade.
-
E eu queria que essa fosse minha carreira.
-
Desde 1999,
-
passei a maior parte
da minha carreira científica
-
em laboratórios de alta tecnologia,
-
cercada por equipamentos
extremamente caros.
-
-
como e por que trabalho
para agricultores na África.
-
Por causa das minhas
habilidades de computação,
-
em 2013, uma equipe
de cientistas da África Oriental
-
me pediu para me juntar a eles
na luta para salvar a mandioca,
-
uma planta cujas folhas e raízes alimentam
800 milhões de pessoas no mundo,
-
sendo 500 milhões na África Oriental.
-
Isso é quase um bilhão de pessoas
-
contando com esta planta
para consumo diário.
-
Se uma pequena agricultora familiar
tiver mandioca o bastante,
-
ela pode alimentar sua família
-
e vender outra parte para custear coisas
importantes como mensalidades escolares,
-
despesas médicas ou uma poupança.
-
Mas a mandioca está sob ataque na África.
¶
-
Moscas brancas e vírus
estão devastando a mandioca.
-
Moscas brancas são insetos minúsculos
-
que se alimentam das folhas
de mais de 600 plantas.
-
Elas são más notícias.
-
Existem várias espécies;
-
elas se tornaram resistentes a pesticidas;
-
e transmitem centenas de vírus de plantas
-
que causam doenças na mandioca
chamadas listrado marrom
-
e mosaico africano.
-
Elas matam a planta completamente.
-
E se não há mandioca,
-
não há comida ou renda
para milhões de pessoas.
-
Bastou uma viagem à Tanzânia
¶
-
para perceber que essas mulheres
precisavam de ajuda.
-
Esses fortes e incríveis
pequenos agricultores familiares,
-
a maioria mulheres,
-
passavam por dificuldades.
-
Não têm comida o bastante
para a família deles,
-
o que é uma verdadeira crise.
-
Acontece é que eles plantam lavouras
de mandioca quando as chuvas chegam.
-
Nove meses depois,
-
não produzem nada,
por causa dessas pragas e patógenos.
-
Então, eu pensei:
-
"Como é possível
agricultores passarem fome?"
-
Decidi passar algum tempo no local
¶
-
com os agricultores e cientistas
-
para ver se eu tinha alguma
técnica que pudesse ser útil.
-
A situação no local é alarmante.
-
As moscas brancas destruíram as folhas
que são consumidas por sua proteína,
-
e os vírus destruíram as raízes
que são consumidas por seu amido.
-
Todo um ciclo de cultivo passará
-
e o agricultor perderá
um ano inteiro de renda e comida,
-
e a família sofrerá
uma longa temporada de fome.
-
Isso é completamente evitável.
-
Se a agricultora soubesse
-
qual variedade de mandioca
plantar em suas terras,
-
que fosse resistente
a esses vírus e patógenos,
-
ela teria mais comida.
-
Temos toda a tecnologia de que precisamos,
¶
-
mas o conhecimento e os recursos
-
não estão distribuídos
igualmente pelo mundo.
-
O que quero dizer especificamente é:
-
as tecnologias genômicas mais antigas
-
que foram necessárias
para descobrir as complexidades
-
nessas pragas e patógenos,
-
não foram criadas
para a África subsaariana.
-
Elas custam mais de US$ 1 milhão;
-
exigem alimentação constante de energia
-
e recursos humanos especializados.
-
São poucas máquinas
e estão espalhadas pelo continente,
-
o que deixa muitos cientistas que lutam
na linha de frente sem escolha,
-
a não ser enviar amostras para o exterior.
-
E, ao fazerem isso, as amostras
se degradam, o que custa muito dinheiro,
-
e tentar recuperar os dados
através da internet precária
-
é quase impossível.
-
Às vezes, pode levar seis meses para
que os resultados retornem ao agricultor.
-
E daí, é tarde demais.
-
A colheita já foi perdida,
-
o que resulta em mais fome e pobreza.
-
Sabíamos que poderíamos resolver isso.
¶
-
Em 2017,
-
ouvimos falar deste
sequenciador de DNA portátil
-
chamado Oxford Nanopore MinION.
-
Estava sendo usado na África Ocidental
para combater o Ebola.
-
Então pensamos:
-
"Por que não usá-lo na África Oriental
para ajudar agricultores?"
-
Então, nos prepararmos para fazer isso.
-
Na época, a tecnologia era muito nova,
-
e muitos duvidavam que pudéssemos
replicar isso numa fazenda.
-
Quando decidimos fazê-lo,
-
um dos nossos "parceiros" no Reino Unido
-
nos disse que nunca conseguiríamos
fazer isso funcionar na África Oriental,
-
muito menos numa fazenda.
-
Aceitamos o desafio.
-
Essa pessoa chegou ao ponto de apostar
duas garrafas do melhor champanhe
-
que nunca conseguiríamos
que isso funcionasse.
-
Duas palavras:
-
pague logo.
-
-
-
Pague logo, porque conseguimos.
¶
-
Levamos todo o laboratório
molecular de alta tecnologia
-
aos agricultores da Tanzânia,
do Quênia e de Uganda,
-
e o chamamos de Tree Lab.
-
E o que nós fizemos?
-
Primeiro, criamos um nome para a equipe:
-
Cassava Virus Action Project.
-
Criamos um site,
-
conseguimos apoio das comunidades
da genômica e da computação,
-
e depois fomos até os agricultores.
-
Tudo o que precisamos
para o nosso Tree Lab
-
está sendo levado por essa equipe aqui.
-
Todos os requisitos moleculares
e computacionais necessários
-
para diagnosticar
plantas doentes estão ali.
-
E tudo está, na verdade,
neste palco também.
-
Pensamos que se pudéssemos
levar os dados perto do problema,
¶
-
e perto do agricultor,
-
poderíamos dizer a ele mais rápido
o que estava errado em sua lavoura.
-
E não somente dizer o que está errado,
-
mas dar a solução.
-
E a solução é:
-
queime tudo e plante variedades
-
resistentes às pragas e patógenos
que detectamos em sua lavoura.
-
A primeira coisa que fizemos
foi extrair o DNA.
-
Usamos essa máquina aqui.
-
É chamada de PDQeX,
-
sigla de "Extração pra lá de rápida".
-
-
-
Meu amigo Joe é muito legal.
-
Um dos maiores desafios na extração de DNA
-
é que geralmente requer
equipamento muito caro,
-
e leva horas.
-
Mas com essa máquina,
-
conseguimos fazer isso em 20 minutos,
-
por uma fração do custo.
-
E funciona com uma bateria de motocicleta.
-
A partir daí, pegamos o DNA extraído
e o organizamos em um acervo,
¶
-
deixando-o pronto para alimentar
-
este sequenciador genômico portátil,
-
este aqui,
-
e depois o conectamos
a um minisupercomputador,
-
chamado de MinIT.
-
E os dois são conectados
a uma bateria portátil.
-
Conseguimos eliminar a necessidade
de internet e de energia convencional,
-
que são dois fatores muito limitantes
na agricultura familiar.
-
Analisar os dados rapidamente
também pode ser um problema.
-
Mas foi bem aí que valeu
eu ser bióloga computacional.
-
Toda aquela colagem de plantas mortas,
-
e toda aquela medição e computação,
-
finalmente foi muito útil, em tempo real.
-
Pude criar bancos de dados personalizados
-
e conseguimos dar resultados
aos agricultores em três horas
-
em vez de seis meses.
-
-
Os agricultores ficaram
extremamente felizes.
¶
-
E como saber se estamos gerando impacto?
-
Nove meses depois da chegada do Tree Lab,
-
Asha passou de zero toneladas por hectare
-
para 40 toneladas por hectare.
-
Teve comida suficiente para a família
-
e estava vendendo uma parte no mercado,
-
e agora ela está construindo
uma casa para a família.
-
-
E como dimensionamos o Tree Lab?
¶
-
O fato é
-
que os agricultores
estão adaptados na África.
-
Essas mulheres trabalham em grupos,
-
por isso, ajudarmos à Asha significou
ajudar 3 mil pessoas em sua aldeia,
-
porque ela compartilhou
os resultados e também a solução.
-
Lembro-me de todos
os agricultores que conheci.
¶
-
Sua dor e sua alegria
-
estão gravadas em minha memória.
-
Nossa ciência é para eles.
-
O Tree Lab é nossa melhor tentativa
de ajudá-los a ter segurança alimentar.
-
Nunca sonhei
-
que a melhor ciência que eu faria na vida
-
seria naquele cobertor na África Oriental,
-
com os dispositivos genômicos
da mais alta tecnologia.
-
Mas nossa equipe sonhou
-
em dar respostas aos agricultores
em três horas em vez de seis meses,
-
e conseguimos.
-
Esse é o poder da diversidade
e da inclusão na ciência.
-
-
anglès [en]
àrab [ar]
Algerian Arabic [arq]