Estrategias como “virus buenos” y”anticuerpos dirigidos” pueden proteger a cultivos básicos como trigo, maíz, soja y arroz sin dañar al medio ambiente o las personas.
La agricultura sustentable ya no es una preocupación solo para aquellos que buscan comer alimentos más saludables sino una necesidad apremiante para todos y es por ello que, junto al creciente número de empresas y tecnologías en el mercado alternativo de proteínas -carne, pescado, lácteos y huevo- está ocurriendo una revolución paralela en el mercado de protección de cultivos.
La mayoría de los cereales, legumbres, hortalizas y frutas se cultivan con métodos de protección como los pesticidas, que son perjudiciales para todo el ecosistema ya que causan daños significativos y duraderos al suelo y al agua, así como a las personas que trabajan con los productos químicos y a quienes consumen los productos finales. Todos.
De ese modo, la demanda de métodos agrícolas más sustentables, seguros y limpios proviene de consumidores, ambientalistas, reguladores e incluso de la propia industria agroquímica, que genera una suma inconcebible de casi 60 mil millones de dólares al año. Nuevas compañías (en Israel) se encuentran a la búsqueda de soluciones para la futura seguridad alimentaria y desarrollan innovadoras tecnologías que tendrán un gran impacto en todo el sector dentro de una década y más allá.
Madurez para el cambio
Por un lado, los pesticidas permiten que la agricultura mundial alimente a miles de millones de personas. Sin ellos, insectos, bacterias, hongos e hierbas nocivas habrían causado una gran pérdida de cultivos y una estrepitosa crisis alimentaria. Por otro lado, la mayoría de los pesticidas que se usan hoy en día son inexactos y causan daños periféricos amplios. Algunas de estas sustancias se acumulan en el suelo y no se descomponen, se filtran en las fuentes de agua y los hábitats de los peces, amenazan a las abejas polinizadoras y causan enfermedades cancerosas en los productores y consumidores finales, que están expuestos a los residuos de pesticidas.
Los herbicidas a base de glifosato, los más comunes utilizados desde mediados de la década de 1970, se volvieron objeto de miles de demandas.
El cobre es otro ejemplo de una sustancia problemática que aún se usa mucho, principalmente porque no existe una alternativa real contra las bacterias.
Algunas bacterias ya desarrollaron resistencia al cobre, lo que hace que su uso sea ineficaz en casos de daños sistémicos generales como el “enverdecimiento de los cítricos”, una epidemia que en los últimos años destruyó más de la mitad de los cultivos de este tipo en el Estado de Florida en EEUU.
La conclusión es que el mercado de pesticidas está maduro para el cambio y la renovación ya que no se han producido nuevas formulaciones en décadas.
Dar vuelta la pirámide
En Israel, los científicos están “dando la vuelta a la pirámide” en el desarrollo de pesticidas precisos y orientados a objetivos gracias al uso de sustancias biológicas o químicas. El país usa inteligencia artificial (IA) para caracterizar y verificar primero la seguridad de los materiales, y solo luego, o en paralelo, la efectividad del pesticida. Este tipo de investigación no era posible antes de la llegada de la IA avanzada y los sistemas informáticos.
Las tres empresas que se analizan brevemente a continuación fueron fundadas como parte de una colaboración israelí-alemana establecida en 2016 para avanzar en la innovación agrícola aplicada.
El socio alemán es Bayer, la corporación agrícola más grande del mundo, mientras que el israelí es The Trendlines Group, una compañía de inversión donde trabajo, que se especializa en invertir en nuevas empresas en los sectores de tecnología agroalimentaria y tecnología médica avanzada.
Bayer definió objetivos y Trendlines identificó y consiguió tecnologías que se ajustan a esos objetivos del ecosistema de investigación agrícola israelí de renombre mundial y floreciente. Estas nuevas empresas se crearon con una inversión conjunta, cada una complementada con inversores adicionales, incluida la Autoridad de Innovación de Israel, para desarrollar las tecnologías seleccionadas en productos agrícolas innovadores y útiles.
Trendlines acompaña y guía a estas empresas a lo largo del largo y complejo proceso de desarrollo. La amplia experiencia y conocimiento del mercado de Bayer aumentan en gran medida las posibilidades de realizar una comercialización potencial y a gran escala.
Virus buenos
Un ejemplo es EcoPhage que desarrolla una nueva tecnología para combatir las enfermedades bacterianas en la agricultura en lugar de rociar con cobre o antibióticos, otra sustancia muy problemática.
La tecnología se basa en bacteriófagos, es decir “virus buenos” que detectan y matan bacterias. Estos se encuentran en la naturaleza y no contaminan ni tienen otros efectos negativos sobre el medio ambiente y las personas.
Basado en el conocimiento desarrollado en el Instituto Weizmann de ciencias bajo la tutoría del profesor Rotem Sorek, EcoPhage produce cócteles muy efectivos de estos virus en su laboratorio de una manera que puede adaptarse a plagas específicas.
Hay más bacteriófagos en el mundo que todos los seres vivos juntos, lo que significa que el potencial para encontrar una solución es casi infinito.
Así, será muy difícil para las plagas desarrollar resistencia contra tales cócteles, ya que la tecnología de vanguardia de EcoPhage selecciona combinaciones de fagos para erradicar de manera eficiente las bacterias dañinas y prevenir futuras resistencias.
Anticuerpos dirigidos
A su vez, IBI-Ag desarrolla insecticidas biológicos respetuosos con el medio ambiente basados en una tecnología innovadora y un mecanismo de acción revolucionario.
El ingrediente activo de estas sustancias son anticuerpos de un solo dominio dirigidos al insecto específico e inofensivos para otros (beneficiosos) y el medio ambiente.
Estos anticuerpos tienen importantes ventajas prácticas: permeabilidad, eficiencia, resistencia a las condiciones ambientales, colocación simple y costo relativamente bajo.
La compañía trabaja en el desarrollo de una plataforma tecnológica, que con el tiempo se implementará para muchas aplicaciones en el campo de los pesticidas biológicos en la agricultura.
La “crisis de los herbicidas” es uno de los problemas más alarmantes en la industria de protección de cultivos de 60 mil millones de dólares que amenaza el sistema mundial de producción de alimentos.
Los herbicidas tóxicos ya fueron prohibidos en algunos países. Además, más de 250 malas hierbas han desarrollado tolerancia a estos y han invadido las plantaciones.
Para comprender el efecto catastrófico de las malas hierbas descontroladas, hay que limitarse a un territorio y a una sola mala hierba: en las plantaciones de soja y maíz de EEUU, el amaranto ya causó una pérdida de rendimiento estimada en alrededor de 15 mil millones de dólares.
Sólo resta imaginar los daños causados por 250 malezas resistentes a los herbicidas en todo el mundo.
Otra muestra es la de la empresa Projini, que surgió del entendimiento de que junto con importantes desarrollos biológicos, era necesario impulsar la innovación en la enorme industria agroquímica, que seguirá desempeñando un papel clave en los pesticidas.
La mayoría de los pesticidas activos de la actualidad han estado en uso durante décadas y fueron descubiertos al azar en la industria. Sus efectos secundarios solo se descubrieron en la práctica muchos años después.
En los últimos 20 años, muchos pesticidas fueron desregulados y retirados del uso luego de que las plagas desarrollaron resistencia. Sin embargo, no han aparecido nuevos productos químicos para la protección de cultivos.
Imaginar esto en el campo farmacéutico aterra: medicamentos retirados del mercado, mayor resistencia a los remedios por parte de muchas enfermedades y sin nuevos fármacos desarrollados para reemplazarlos.
La informática se encuentra con la química
La tecnología de Projini se basa en química segura y química “bajo demanda”, dos principios inspirados en la medicina personalizada.
Sus cofundadores, Maayan Gal e Itai Bloch, provienen del campo farmacéutico del descubrimiento de medicamentos con el uso de inteligencia artificial.
Shira Zimmerman es directora de relaciones con inversores de The Trendlines Group.
La informática también juega un papel clave aquí porque los algoritmos avanzados pueden escanear de forma sistemática decenas de millones de sustancias en cuestión de días e identificar moléculas específicas que tienen el potencial para una acción específica y segura sobre malezas, hongos y otras plagas.
Estos métodos solo se hicieron posibles hace poco tiempo ya que las capacidades tecnológicas se transformaron drásticamente.
La plataforma de descubrimiento impulsada por IA patentada de Projini integra técnicas computacionales y de modelado con herramientas bioquímicas y biofísicas de última generación, lo que permita la evaluación rápida de los requisitos estructurales/químicos para la unión de una molécula específica a su proteína objetivo, acortando en gran medida el tiempo de desarrollo de nuevos productos.
El espacio objetivo de la interacción proteína-proteína (PPI) ya probó en la industria farmacéutica y se usó con éxito para desarrollar terapias de precisión para el VIH, el cáncer y más.
Sin embargo, para la protección de cultivos, sigue siendo un dominio inexplorado que ofrece un gran potencial sin explotar para una nueva química personalizada.
La empresa trabajando inicialmente en dos direcciones: un fungicida y un herbicida, ambos de amplio espectro.
De hecho, Projini ya registró patentes para varias moléculas efectivas.
Recientemente, la innovadora tecnología de inteligencia artificial de Projini se validó en el centro de investigación gubernamental Volcani y en Bayer, lo que confirma la actividad significativa de los primeros candidatos principales de Projini, como el primer herbicida y fungicida diseñado por simulación por computadora basado en la inhibición de las interacciones proteína-proteína como modo de acción.
Agentes de cambio
La imagen de los pesticidas se complementa con empresas como AgroScout, que usan tecnologías de imágenes e inteligencia artificial para ayudar a identificar, optimizar y enfocar el uso de pesticidas, que es más seguro para el medio ambiente y para las personas.
Sí, la carne y la leche cultivadas y otros emocionantes desarrollos de tecnología alimentaria probablemente ayudarán a impulsar la transformación ecológica esencial para el mundo.
Sin embargo, el trigo, maíz, soja, arroz y otros cultivos básicos seguirán siendo los alimentos básicos para alimentar a la humanidad. Por lo tanto, cualquier cambio ecológico significativo está condicionado también a un cambio profundo en la industria de protección de cultivos.
Los precursores clave del cambio requerido son las empresas israelíes más jóvenes. Con un fuerte respaldo comercial internacional, pueden llevar sus tecnologías hasta la aplicación masiva en campos de todo el mundo.
* Shira Zimmerman es directora de relaciones con inversores de The Trendlines Group.
Fuente: ISRAEL21c 09 julio, 2022