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← Como usamos a tecnologia do ADN para ajudar os agricultores a lutar contra as pragas

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Showing Revision 12 created 04/15/2020 by Margarida Ferreira.

  1. Eu levanto-me da cama por dois motivos.
  2. 1. Os pequenos agricultores familiares
    precisam de mais alimento.
  3. É de loucos que, em 2019, os agricultores
    que nos alimentam tenham fome.
  4. 2. A ciência precisa
    de ser mais diversificada e inclusiva.
  5. Se vamos resolver os problemas
    mais complicados do mundo,
  6. como a falta de comida para os milhões
    que vivem na extrema pobreza,
  7. isso irá precisar de todos nós.
  8. Eu quero usar a tecnologia de ponta,

  9. com as equipas mais diversificadas
    e inclusivas do mundo
  10. para ajudar os agricultores
    a terem mais comida.
  11. Sou bióloga informática.
  12. O que vem a ser isso?
    Como é que vai ajudar a acabar a fome?
  13. Resumidamente,
    gosto de computadores e de biologia,
  14. e a união das duas coisas
    resulta numa profissão.
  15. (Risos)

  16. Eu não tenho uma história

  17. de querer ser bióloga desde criança.
  18. A verdade é que joguei
    basquete na faculdade
  19. E parte da minha bolsa estudantil
    dizia que eu precisava de um estágio.
  20. Então num dia, por acaso,
  21. fui de passeio até ao prédio
    mais próximo do meu dormitório.
  22. Acontece que era o prédio da biologia.
  23. Entrei e olhei para o quadro
    de ofertas de emprego.
  24. Sim, isso foi antes da Internet.
  25. Então vi um papel 3x5,
  26. anunciando um trabalho no herbário.
  27. Imediatamente anotei o número,
  28. porque dizia "horário flexível"
  29. e eu precisava de trabalhar nos intervalos
    do horário do basquete.
  30. Corri até a biblioteca
    para descobrir o que era um herbário.
  31. (Risos)

  32. Então descobri que um herbário

  33. é onde armazenavam
    plantas mortas, secas.
  34. Tive sorte em conseguir o trabalho.
  35. Então, o meu primeiro trabalho científico
  36. foi colar plantas mortas num papel
    durante horas a fio.
  37. (Risos)

  38. É uma maravilha!

  39. Foi assim que me tornei
    numa bióloga informática.
  40. Nessa época,
  41. o genoma e a informática
    estavam a atingir a maturidade
  42. e eu comecei o meu mestrado
  43. combinando a biologia e os computadores.
  44. Nessa época, trabalhei
    no Laboratório Nacional de Los Alamos,

  45. no grupo de biologia teórica e biofísica
  46. e foi ali que tive o primeiro encontro
    com o supercomputador
  47. e a minha mente explodiu.
  48. Com a potência do supercomputador
  49. que é basicamente milhares
    de computadores conectados em esteroides
  50. pudemos desvendar as complexidades
    da gripe e da hepatite C.
  51. E foi nessa época que eu vi o poder
  52. de usar computadores e biologia
    combinados, para a humanidade
  53. e quis que fosse esse
    o caminho para a minha carreira.
  54. Então, desde 1999,
  55. passei a maior parte
    da minha carreira científica
  56. em laboratórios de alta tecnologia,
  57. rodeada de equipamentos muito caros.
  58. Muita gente me pergunta

  59. como e porquê eu trabalho
    para agricultores em África.
  60. Bem, graças às minhas competências
    com computadores
  61. em 2013, um grupo de cientistas
    do leste africano
  62. pediram-me para participar da equipa
    na luta para salvar a mandioca.
  63. A mandioca é uma planta
    cujas folhas e raízes
  64. alimentam 800 milhões de pessoas,
    a nível mundial.
  65. E 500 milhões estão no leste africano.
  66. São quase mil milhões de pessoas
  67. que dependem desta planta
    para as suas calorias diárias.
  68. Se uma pequena plantação familiar
    tiver mandioca suficiente,
  69. pode alimentar a família
  70. e vender no mercado para gastar
    em coisas importantes
  71. como despesas escolares,
    gastos médicos e poupanças.
  72. Mas a mandioca
    está a ser atacada em África.

  73. As moscas brancas e os vírus
    estão a devastar a mandioca.
  74. As moscas brancas são pequenos insetos
  75. que se alimentam das folhas
    de mais de 600 plantas.
  76. São uma calamidade.
  77. Há muitas espécies
  78. que se tornam resistentes aos inseticidas
  79. e transmitem centenas de vírus de plantas
  80. que causam a doença da mancha castanha
  81. e a doença do mosaico na mandioca
  82. que matam totalmente a planta.
  83. Quando não há mandioca,
  84. não há comida nem receitas
    para milhões de pessoas.
  85. Bastou-me uma viagem à Tanzânia

  86. para perceber que estas mulheres
    precisam de ajuda.
  87. Estes pequenos agricultores familiares
    maravilhosos e fortes,
  88. na sua maioria mulheres,
  89. estão a sofrer com esta situação.
  90. Não têm comida suficiente
    para alimentar a família
  91. e é uma verdadeira crise.
  92. O que acontece é que
    eles plantam a mandioca
  93. quando chega a chuva.
  94. Nove meses depois, não têm nada,
  95. por causa das pragas e das doenças.
  96. E eu pensei:
  97. "Como é possível
    um agricultor passar fome?"
  98. Então, decidi passar um tempo no terreno

  99. com os agricultores e os cientistas
  100. para ver se eu tinha qualquer competência
    que pudesse ser útil.
  101. A situação no terreno é chocante.
  102. As moscas brancas destruíram as folhas
    que são fontes de proteína
  103. e os vírus destruíram as raízes
    que são fontes de amido.
  104. No final da estação de crescimento,
  105. o agricultor vai perder um ano inteiro
    de receitas e de alimento
  106. e a família vai sofrer uma grande
    temporada de fome.
  107. É possível impedir esta situação.
  108. Se os agricultores soubessem
  109. qual a variedade de mandioca
    a plantar no seu terreno
  110. que fosse resistente a esses vírus
    e agentes patogénicos,
  111. teriam mais comida.
  112. Nós temos toda a tecnologia necessária

  113. mas o conhecimento e os recursos
  114. não estão distribuídos
    de forma igual pelo planeta
  115. O que eu quero dizer
  116. é que as tecnologias genómicas antigas
  117. que eram necessárias
  118. para descobrir as complexidades
    dessas pragas e doenças
  119. — essas tecnologias não foram feitas
    para a África subsaariana.
  120. Custam mais de um milhão de dólares
  121. e necessitam de energia permanente
  122. e de competência humana especializada.
  123. Essas máquinas são poucas
    e muito afastadas por todo o continente,
  124. o que obriga muitos cientistas
    que lutam nas linhas da frente
  125. a enviarem as amostras por mar.
  126. Quando se enviam amostras por mar,
  127. as amostras degradam-se,
    sai muito caro,
  128. e tentar obter os resultados
    com uma Internet fraca
  129. é quase impossível.
  130. Às vezes pode demorar seis meses
    até o agricultor obter os resultados.
  131. E nessa altura, é tarde demais,
  132. as culturas já morreram,
  133. o que resulta em mais pobreza e mais fome.
  134. Nós sabíamos que podíamos resolver isso.

  135. Em 2017,
  136. ouvimos falar do sequenciador
    portátil de ADN,
  137. chamado Oxford Nanopore MinION,
  138. que estava a ser usado na África Ocidental
    para combater o Ébola.
  139. Então pensámos:
  140. "Porque não usar isto no leste africano
    para ajudar os agricultores?"
  141. Então, preparámo-nos para isso.
  142. Naquela época, a tecnologia
    era muito recente
  143. e muitos duvidaram que pudéssemos
    aplicá-la na agricultura.
  144. Quando decidimos fazer isso,
  145. um dos nossos colaboradores
    no Reino Unido
  146. disse que nunca conseguiríamos
    usar isso no leste africano
  147. quanto mais na agricultura.
  148. Mas nós aceitámos o desafio.
  149. Essa pessoa até chegou a apostar connosco
    duas garrafas do melhor champagne
  150. em como nunca conseguiríamos
    pôr aquilo a funcionar.
  151. Duas palavras:
  152. Ele pagou.
  153. (Risos)

  154. (Aplausos)

  155. Pagou, porque conseguimos.

  156. Levámos todo o nosso laboratório
    molecular, de alta tecnologia,
  157. para os agricultores
    da Tanzânia, do Quénia e do Uganda
  158. e chamámos-lhe Laboratório da Árvore.
  159. O que é que fizemos?
  160. Primeiro, arranjámos
    um nome para a equipa,
  161. chama-se Grupo de Ação
    do Vírus da Mandioca.
  162. Criámos um "site".
  163. Conseguimos apoio das comunidades
    genómicas e informáticas
  164. e fomos ter com os agricultores.
  165. Tudo aquilo de que precisamos
    para o nosso Laboratório da Árvore
  166. é transportado por esta equipa.
  167. Todos os requisitos moleculares
    e informáticos necessários
  168. para diagnosticar plantas doentes está lá,
  169. tal como está tudo aqui,
    também, neste palco.
  170. Descobrimos que, se pudéssemos levar
    os dados para perto do problema

  171. e para perto dos agricultores,
  172. poderíamos dizer mais depressa
    o que havia de errado com as plantas.
  173. E não só dizer o que havia de errado,
  174. mas também qual a solução.
  175. E a solução é queimar a plantação
    e as variedades da planta
  176. que são resistentes às pragas e às doenças
    que eles têm nos seus terrenos.
  177. Então a primeira coisa que fizemos
    foi realizar uma extração de ADN.
  178. Utilizámos esta máquina aqui
  179. que se chama DReX
  180. que significa
    "Extração Diabolicamente Rápida".
  181. (Risos)

  182. Eu sei,

  183. o meu amigo Joe é muito giro.

  184. Um dos maiores desafios em realizar
    uma extração de ADN
  185. é que normalmente precisa
    de equipamento muito caro
  186. e demora horas.
  187. Mas com aquela máquina,
  188. conseguimos extrai-lo em 20 minutos
  189. por uma fração do custo
  190. e funciona com uma bateria de motociclo.
  191. A partir daí, preparamos o ADN extraído
    para o meter numa biblioteca genómica,

  192. pronta para ser carregada
    neste sequenciador portátil,
  193. que está aqui,
  194. e que depois é ligado
    a um mini supercomputador
  195. que se chama MinIT.
  196. Estas duas coisas são conectadas
    numa bateria portátil.
  197. Assim, conseguimos eliminar
  198. os requisitos de alimentação
    de energia e Internet
  199. que são dois fatores muito limitativos
    numa pequena plantação familiar.
  200. Analisar os dados rapidamente
    também pode ser um problema.
  201. Mas é aí que eu, como bióloga informática,
    faço o meu trabalho.
  202. Todas aquelas colagens de plantas mortas,
  203. todas aquelas medições,
  204. e todo aquele trabalho informático
  205. finalmente deram jeito
    no mundo real, em tempo real.
  206. Consegui fazer bancos de dados
    personalizados
  207. e conseguimos dar resultados
    aos agricultores em três horas,
  208. em vez de seis meses.
  209. (Aplausos)

  210. Os agricultores ficaram encantados.

  211. Então, como sabemos
    que estamos a ter impacto?
  212. Nove meses depois do Laboratório da Árvore
  213. Asha passou de zero toneladas por hectare
  214. para 40 toneladas por hectare.
  215. Ela teve o suficiente
    para alimentar a família
  216. e também para vender no mercado
  217. e agora ela está a construir
    uma casa para a família.
  218. Pois é, muito bom.
  219. (Aplausos)

  220. Como expandir o Laboratório da Árvore?

  221. Na verdade, os agricultores
    africanos já se organizaram.
  222. Essas mulheres trabalham
    em grupos de agricultores.
  223. Assim, ao ajudar Asha, estamos a ajudar
    3000 pessoas da sua aldeia
  224. porque ela partilhou os resultados
    e também a solução.
  225. Eu lembro-me de cada uma
    das agricultoras que conheci:

  226. o seu sofrimento e a sua alegria
  227. estão marcados na minha memória
  228. A nossa ciência é para eles.
  229. O Laboratório da Árvore
    é a nossa melhor tentativa
  230. de os ajudar a terem
    maior segurança alimentar.
  231. Eu nunca imaginei
  232. que a melhor ciência
    que eu faria em toda a minha vida
  233. seria naquela região do leste africano
  234. com aparelhos de genoma mais avançados.
  235. Mas a nossa equipa sonhou
  236. que podíamos responder aos agricultores
    em três horas em vez de seis meses
  237. e conseguimos.
  238. Porque é esse o poder da diversidade
    e da inclusão na ciência.
  239. Obrigada.

  240. (Aplausos)