PhageFire, quarto Horizon 2020. Uma solução natural para o Fogo Bacteriano

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Nos concederam um novo projeto Horizon 2020! Já são quatro nos últimos cinco anos.

É uma forma da União Europeia reconhecer, mais uma vez, a nossa capacidade de pesquisa e desenvolvimento de ferramentas naturais para uma agricultura saudável.

Trata-se de um projecto concedido no âmbito da convocatória Fast Track to Innovation, uma das mais exigentes do programa H2020.

Dessa vez, fomos selecionados para desenvolver o PhageFire, o primeiro biopesticida para prevenir e tratar o fogo bacteriano. Uma doença causada pela destrutiva bactéria Erwinia amylovora (EA), que afeta diferentes espécies de plantas da família Rosaceae, que são as que têm maior importância agrícola no grupo das árvores frutíferas de semente, como a mação, a pêra, o mirtilo ou a nêspera.

A Erwinia amylovora não conhece fronteiras

Originária dos Estados Unidos, a Erwinia amylovora é capaz de arruinar campos inteiros de árvores frutíferas de sementes em tempo recorde, causando perdas milionárias em todo o mundo.

Essa bactéria – cujos principais focos foram encontrados na América do Norte, em quase toda a Europa, no Oriente Médio, na África do Norte e Nova Zelândia – segue o ciclo vegetativo da planta, infectando-a geralmente na primavera, pelas flores ou pelos brotos em desenvolvimento; contagiando as plantas próximas através dos insetos, pássaros, vento, chuva ou ferramentas de cultivo contaminadas.

A partir desse momento, a bactéria começa a infectar todos os tecidos da planta, deslocando-se para a base do caule e produzindo a morte das células à medida que vai passando.

Todos os órgãos infectados produzem exsudados cheios de bactérias que agem como novos focos de contágio. Quando chega o outono, as bactérias se situam nos tecidos lenhosos do caule, formando grandes feridas, o que se conhece como antracnose, onde os exsudatos contagiosos surgirão na primavera seguinte.

Resumindo, os sintomas apresentados pelas plantas afetadas pelo fogo bacteriano incluem uma numerosa necrose de flores, frutos, folhas e ramos, derivando no aspecto característico de queimado que lhe dá o nome.

Como essa doença é controlada atualmente?

O fogo bacteriano é a doença mais grave que as árvores frutíferas de sementes podem sofrer. Considerada “de quarentena” na União Europeia, não tem cura e, até hoje, não existem produtos totalmente eficazes (nem de síntese química, nem naturais) para controlar as infecções de Erwinia amylovora, por isso a urgência em desenvolver uma solução eficaz.

Para o Phil Irwin, um agricultor norte-americano da corrente regenerativa, e consultor de 30 mil hectares de pêra e maçã em vários estados no noroeste do país, “o principal problema desta doença é que nos força a arrancar grande parte da árvore para salvá-la – em alguns casos até 30% – perdendo grande parte da sua produtividade, que pode demorar anos para se recuperar.”

Especificamente em Washington e Oregon, os estados que concentram o maior número de hectares dedicados às árvores frutíferas de sementes, a doença causa problemas muito graves; afetando, pelo menos um em cada três anos, 100% das pereiras e 17% das macieiras, reduzindo consideravelmente sua produtividade.

A situação é crítica, já que é preciso somente de um único surto grave de Erwinia amylovora para interromper a produção de uma região durante vários anos.

Na Europa, para o Gianfranco Pradolesi, consultor técnico de 3 mil hectares de pereira e macieira na região Emilia Romagna, no norte da Itália, o problema está cada vez mais presente nas plantações jovens de pereira, as que a Erwinia amylovora sente especial preferência. “Quando o fogo bacteriano é detectado numa plantação jovem, o problema se repetirá a cada ano, chegando a perder, em cada colheita, até 10% da produção.”

Somente na Europa, o setor das árvores frutíferas de sementes foi, em 2018, a segunda indústria hortícola mais importante e representava mais de 17% da produção mundial destas árvores frutíferas.

Na Polônia, grande país produtor de árvores frutíferas de semente, o Robert SAS, pesquisador do Instituto Polaco de Pomologia aplicada (IPSAD) comenta: “apesar de ter quatro ou cinco anos sem qualquer incidência de fogo bacteriano, quando se dão as condições ideais para o seu desenvolvimento, esta continua a ser uma doença muito perigosa que causa graves problemas.”

Durante as epidemias de flagelo de incêndios, os custos de erradicação, inspecção, perdas de fruta e tratamento químico incorridos pelos agricultores atingem anualmente mais de 110 milhões de dólares nos Estados Unidos. No entanto, o maior problema desta doença, a perda de produtividade não é quantificada. Este é um problema de elevado impacto global e a sua solução será estratégica para a UE onde a produção de fruta de pomóideas vale cerca de 22,8 mil milhões de euros por ano.

Que tecnologia será utilizada na nossa solução natural para o fogo bacteriano?

Com o projeto H2020 PhageFire, queremos desenvolver o primeiro biopesticida para tratar o fogo bacteriano, com base em bacteriófagos (ou fagos).

Os fagos são o modo de vida mais abundante na natureza e os inimigos naturais das bactérias. Cem vezes menores do que estas, são os responsáveis pelo controle natural dos microrganismos prejudiciais: a cada 48 horas eles substituem 50% da população bacteriana global e apenas no intestino humano contém um trilhão de fagos, que também se proliferam nos alimentos, na pele, no intestino e nas culturas.

Hoje, sabemos que os fagos-alvo da Erwinia amylovora são muito específicos. Citando as palavras do Félix García,  CEO da Kimitec: “a fim de continuar a fornecer ferramentas livres de síntese química, baseámo-nos no actual desenvolvimento avançado dos cocktails de fago e nos seus resultados bem sucedidos, com o objectivo de desenvolver e comercializar o PhageFire, o primeiro biopesticida à base de fago que proporcionará uma prevenção e tratamento eficazes contra infecções por Erwinia amylovora em culturas da família das rosáceas”.

Resumindo, o projecto PhageFire destina-se a desenvolver uma solução segura e confiável para controlar o fogo bacteriano através da identificação e seleção na natureza dos fagos mais eficazes para acabar com a bactéria Erwinia amylovora; e a sua estabilização e escalonado industrial para que possa ser comercializado.

É um desafio para o nosso centro de pesquisa MAAVi Innovation Center, que vai nos permitir aplicar uma tecnologia inovadora para o desenvolvimento de um produto com base nestes agentes de controle bacteriano invisíveis ao microscópio convencional e muito difíceis de detectar, isolar e controlar; mas que são muito eficazes contra o seu alvo natural, neste caso a Erwinia amylovora.

Quando teremos a solução pronta?

Em agosto de 2020 começaremos uma trajetória de pesquisa que durará cerca de 3 anos. Uma viagem apaixonante que iremos percorrer juntamente com os nossos parceiros do projecto PhageFire: a associação de produtores de pêras do Rincón de Soto, de La Rioja; o centro de biotecnologia especializado na produção, autorização e comercialização de pesticidas à base de bacteriófagos Enviroinvest da Hungria; e o ZHAW, centro de pesquisa de primeira ordem em fagoterapia da Universidade de Ciências aplicadas de Zurique, Suíça.

Em conjunto, propusemos desenvolver uma solução integrada baseada em fagos, que permitirá aos produtores das árvores frutíferas de sementes controlar eficazmente as infecções causadas pela Erwinia amylovora, reduzindo as suas perdas produtivas, apoiando a sua atividade e preservando o tecido social e econômico das áreas rurais ligadas à produção destas árvores frutíferas.

Um projecto de pesquisa e colaboração com um orçamento de 3,9 milhões de euros, no qual contribuímos com o nosso método de pesquisa próprio, o Lean Research Process; com a nossa adaptação única; com o método farmacêutico; e com a nossa vasta experiência no escalonado industrial de soluções naturais, a serviço do desenvolvimento desta formulação.

Trata-se de uma solução com um potencial escalável de fagos, o que nos permitirá que no futuro, possamos nos dirigir a novos horizontes relacionados à proteção das doenças nas plantas.

This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 958645. H2020-EIC-FTI-2018-2020

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