28/10/2020. Entrevista por Marta Daniela Santos. Imagem no corpo do texto que ilustra colheita de café | Unsplash.
João Afonso Birg, do grupo Computational Biology & Population Genomics – CoBig2 do cE3c, foi distinguido com o Best Flash Talk Award, por votação dos participantes na 6ª edição do Encontro Anual do cE3c – que decorreu a 1 e 2 de outubro 2020, online – pela flash talk (apresentação de três minutos) intitulada High-throughput transcriptome profiling of contrasting pathotypes of the coffee rust Hemileia vastatrix.
No seu projeto de mestrado, João Afonso Birg está a estudar do ponto de vista genético o fungo Hemileia vastatrix, causador da doença da ferrugem-do-café: uma doença que se manifesta através de manchas de cor laranja semelhantes a ferrugem nas folhas da planta de café (cafeeiro). Esta doença tem um enorme impacto na produção agrícola a nível mundial, não existindo ainda cura.
João Afonso Birg está a desenvolver o seu projeto de mestrado entre o cE3c, no grupo CoBig2, e o Centro de Investigação das Ferrugens do Cafeeiro, no Instituto Superior de Agronomia. Este trabalho integra-se no projeto 'PATHOmics – Patogenómica da ferrugem do cafeeiro para descobrir mecanismos de virulência e marcadores de diagnóstico'.
No que consiste o trabalho que apresentaste no Encontro Anual?
O meu trabalho de Mestrado envolve uma abordagem sobre a expressão genética do fungo, de forma a desvendar as bases moleculares da virulência e os mecanismos associados à evolução e diferenciação de diferentes perfis de virulência (patótipos). Com a utilização de técnicas inovadoras de sequenciação em massa pretendemos analisar os perfis de transcrição dos genes de diversas raças de H. vastatrix, em diferentes fases do processo de infecção, de forma a melhor entender como são superados os genes de resistência do cafeeiro e o que define os diferentes perfis de virulência do patógeno. O objetivo é identificar a existência de polimorfismos entre as diferentes raças em genes candidatos à virulência e analisar a sua expressão diferencial, focando em genes que codificam proteínas efetoras. Por outro lado, este projeto pretende encontrar marcadores moleculares que permitam o rastreio de raças, de forma a detetar a ocorrência e expansão da distribuição de diferentes raças de H. vastatrix.
Folha de planta de café infetada por Hemileia vastatrix. Fotografia por Smartse, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons.
A doença da ferrugem-do-café tem um enorme impacto mundial na produção agrícola, com graves implicações sociais e económicas. Quais são os principais desafios para gerir este problema?
De facto, este é um problema de enorme relevância na produção de café que se estende desde há um século e meio com a ocorrência de epidemias recorrentes. Na última década, por exemplo, assistiu-se a um conjunto de focos epidémicos na América Central e do Sul com grandes repercussões. O impacto numa indústria que vale atualmente cerca de 100 mil milhões de dólares é enorme, e estima-se que globalmente a ferrugem alaranjada do cafeeiro cause por ano um prejuízo de 2 mil milhões de dólares. Estes danos ganham ainda mais relevância se considerarmos que a produção de café tem um papel fulcral na economia de mais de sessenta países, sendo que a maioria são países em desenvolvimento, envolvendo mais de 120 milhões de agricultores totalmente dependentes da produção do café como seu principal sustento.
O principal desafio para o controlo da doença é a grande dinâmica co-evolutiva entre o cafeeiro e a ferrugem, que tem, até à data, impedido a obtenção de resistência duradoura, uma vez que o fungo acaba sempre por conseguir quebrar a resistência das variedades melhoradas introduzidas no campo. Adicionalmente, há ainda uma grande falta de conhecimento molecular sobre o fungo, nomeadamente ao nível do genoma e dos produtos resultantes da expressão desse mesmo genoma (transcriptoma). Embora nos últimos anos tenha havido um enorme incremento de estudos moleculares, existe ainda uma grande lacuna na compreensão dos mecanismos de virulência deste fungo. É também necessário destacar que são atualmente pouco conhecidos os mecanismos moleculares de resistência dentro do género da planta do café. Com isto, torna-se fulcral uma abordagem profunda de compreensão genómica e a sua expressão genética tanto do hospedeiro como do parasita de forma a compreender os mecanismos envolvidos. Desta maneira, será possível desenvolver métodos de controlo sustentáveis que diminuam o impacto desta epidemia.
Porque escolheste estudar este problema?
O nível de devastação de doenças associadas a plantações agroalimentares é tão elevado que existe uma acrescida preocupação em implementar medidas de controlo e de supervisionamento de patógenos. Recentemente, a comunidade científica tem focado a investigação na comparação de diferentes perfis de expressão genómica dentro de uma determinada espécie, permitindo compreender não só a capacidade de resistência de determinados hospedeiros, mas também os respetivos mecanismos de virulência dos agentes patogénicos. Este tipo de abordagem científica é uma das melhores maneiras de estudar e compreender a influência de interações parasita-hospedeiro que têm vindo a afetar e a moldar a Humanidade ao longo da história, tendo muitas utilidades práticas que permitem compreender e interpretar aquilo que há uma década era impossível de se saber. Com isto, procuro contribuir de forma consciente e proativa para o controlo de diversas epidemias atuais de forma diminuir o impacto que causa tanto na Humanidade assim como, e essencialmente, nos ecossistemas do nosso planeta.
Quais são os próximos passos deste trabalho?
Os próximos passos a serem desenvolvidos são mais de utilidade prática que de aquisição de conhecimentos teóricos. No sentido em que este projeto visa tornar possível aplicar técnicas de controlo eficientes e testes de identificação de raças do fungo eficazes, a fim de mitigar os impactos negativos de uma das mais devastadoras doenças na indústria agrícola. No entanto, ainda falta um bom caminho de descobertas para compreender inteiramente este fungo, assim como de tornar esta doença um problema do passado.
A pandemia COVID-19 tem afetado o teu trabalho de investigação? De que forma? E que estratégias tens encontrado para contornar?
A pandemia veio-me a impossibilitar por largos meses de usar o meu espaço de trabalho na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, assim como no Centro de Investigação das Ferrugens do Cafeeiro (CIFC). Fiquei ligeiramente restringido, assim como toda a comunidade científica presumo, de uma interação saudável e “humana” que muitas vezes trazem progresso e incentivo em realizar os nossos objetivos de trabalho. No entanto, é de sublinhar que embora esta pandemia COVID-19 tenha vindo a limitar a interação pessoal e local por outro lado incentivou a uma aproximação virtual da comunidade científica a nível mundial. Muitos cientistas uniram-se num relacionamento de interajuda de forma a superar as dificuldades que surgiram devido ao SARS-CoV-2, criando novas oportunidades de comunicação e partilha de conhecimentos.
O que significa para ti receber este prémio?
Este prémio exponencia a minha motivação de concluir este projeto, visto que reflete o interesse da comunidade científica nesta epidemia problemática. Representa também, de certo modo, uma aprovação dos métodos optados pelo grupo envolvente no projeto para solucionar e mitigar as consequências negativas que o fungo Hemileia vastatrix tem trazido. Pessoalmente, é uma satisfação saber que existe interesse e aprovação no meu rumo científico que ainda agora está a começar.
Completa a frase: Para mim, fazer parte do cE3c significa...
…fazer uma diferença positiva na qualidade dos ecossistemas e expandir a minha compreensão sobre a vida que me rodeia.
