A edição genética pode tornar as culturas mais coloridas – e tornar a produção alimentar do futuro mais sustentável e resiliente. Com base na Universidade de Copenhaga, o cientista português Pedro Correia trabalha no desenvolvimento de cereais perenes que toleram alterações climáticas e podem ser reconhecidos por robôs agrícolas.
O jovem cientista português Pedro Correia está a transformar a agricultura do futuro – um gene de cada vez. Como investigador de pós-doutoramento na Universidade de Copenhaga, trabalha com edição genética avançada para melhorar variedades de cereais perenes, de modo a obter produções estáveis mesmo em condições climáticas extremas.
Culturas tradicionais como trigo, milho e cevada têm uma grande vantagem: produzem colheitas elevadas. Mas exigem maquinaria pesada, fertilizantes químicos e pesticidas – e deixam o solo empobrecido e vulnerável.
“As culturas que cultivamos hoje são como animais de estimação – exigem cuidados constantes, fertilizantes e químicos para produzir bem”, explica Pedro Correia. “As culturas perenes, que permanecem no solo durante várias estações, têm raízes mais profundas, usam menos recursos e são muito mais resistentes ao clima.”
O problema é que produzem pouco.
Edição genética sem selo transgênico
Com um método livre de transgenes baseado na tecnologia CRISPR, Correia desenvolve mutações que já existem naturalmente noutras plantas. Essas alterações podem aumentar o número e o tamanho das sementes, tornando os cereais perenes uma alternativa economicamente viável a culturas tradicionais como trigo e cevada.
“Tentamos introduzir mutações naturais, que sabemos existir na natureza, para obter mais sementes e maiores “, explica Pedro.
Precisamente por serem mutações naturais, estas têm grande relevância. O melhoramento genético de plantas é uma atividade milenar. O desenvolvimento das leis da hereditariedade no início do século XX acelerou o processo, e os avanços da biotecnologia nos anos 70 permitiram introduzir alterações genéticas mais complexas. Nas últimas duas décadas, surgiram novas técnicas baseadas em biotecnologia, conhecidas como “novas técnicas genómicas” (NGTs). Enquanto as técnicas anteriores geravam alterações aleatórias no genoma, as NGTs permitem fazer edições direcionadas com grande precisão. É exatamente com isto que Pedro Correia trabalha:
“Usamos mutações naturais – não genes de outras espécies, transgenes. Usamos técnicas baseadas em CRISPR.”
Atualmente, a União Europeia, que possui uma das legislações mais restritivas do mundo em relação a organismos genéticamente modificados (OGM) está a rever as regras para permitir que plantas desenvolvidas com NGTs possam ser cultivadas ao ar livre. Isso já é possível noutras partes do mundo, como os EUA e a América do Sul, e Pedro vê na legislação europeia uma grande oportunidade:
“As nossas plantas podem ser potencialmente isentas de classificação como OGM, o que abrirá caminho para uma entrada mais rápida no mercado europeu”, diz ele.
Robôs agrícolas e plantas com códigos de cor
Um aspeto inovador da investigação de Correia é a ideia de editar geneticamente culturas para que possam ser reconhecidas por robôs agrícolas com inteligência artificial.
Robôs agrícolas são máquinas avançadas que usam sensores, GPS e IA para realizar tarefas com precissão – como controlo de ervas daninhas, colheita e sementeira. Podem reduzir o uso de pesticidas, poupar mão de obra e proteger o solo, minimizando o uso de maquinaria pesada. Com o aumento do foco na sustentabilidade e na escassez de mão de obra, os robôs devem desempenhar um papel essencial na agricultura do futuro, sobretudo quando usados com culturas geneticamente modificadas para serem facilmente reconhecíveis pelos sensores das máquinas.
As ervas daninhas representam uma grande ameaça tanto para culturas anuais como perenes, e a solução pode estar em tornar as culturas mais identificáveis através de pequenas alterações no espectro de cores das folhas ou nos padrões foliares.
“Não se trata de fazer plantas roxas ou azuis”, sublinha ele. “São ajustes subtis que permitem aos sensores e robôs distinguir culturas de ervas daninhas, ajudando-nos a reduzir o uso de herbicidas.”
Esta abordagem foi destacada pelo jornal The Guardian, onde cientistas argumentam que a codificação de cores nas plantas pode ser uma ferramenta essencial na agricultura de precisão do futuro. Correia e os seus colegas já estão a realizar testes laboratoriais com características vegetais reconhecíveis, que, combinadas com sementeira com GPS e robótica, podem automatizar significativamente o controlo de ervas daninhas.
De Lisboa a Copenhaga – e para o mundo
Pedro Correia vive e trabalha como pós-doutorando em Copenhaga desde 2021. Quando visitou a Dinamarca pela primeira vez num curso de verão em 2017, ficou imediatamente fascinado: “Tudo era incrível. Acho que me apaixonei pelo país.”
Licenciou-se em Portugal e concluiu o doutoramento entre Lisboa, Lancaster na Inglaterra e Copenhaga, antes de se voltar para a Dinamarca. Ele descreve o ambiente de investigação dinamarquês como sendo ao mesmo tempo eficiente e humano.
“Consigo fazer mais ciência com menos stress aqui. O equipamento, o apoio e a flexibilidade são excelentes”, afirma.
O que mais o atrai na cultura laboral dinamarquesa é a liberdade e o equilíbrio entre vida pessoal e profissional. Embora o idioma seja um desafio, não tem dificultado a sua integração:
“Toda a gente fala inglês. Isso torna a integração fácil e é uma grande vantagem se a Dinamarca quiser atrair cientistas internacionais.”
Correia considera tanto uma carreira académica como colaborações com a indústria biotecnológica, especialmente na área da agrotecnologia e soluções sustentáveis:
“Estamos no meio de uma crise alimentar global. Precisamos de culturas que resistam à seca, que sequestram CO₂ e que não exijam grandes quantidades de químicos. As culturas perenes são parte da solução – não a única, mas uma parte essencial.”
E tenciona continuar na Dinamarca:
“Por agora, vou ficar. Há um caminho mais direto para continuar na academia, criar o meu próprio grupo de investigação, obter financiamento e orientar estudantes para formarmos uma nova geração de cientistas.”
Segundo a OCDE, a Dinamarca investe consistentemente mais de 3% do seu PIB em investigação e desenvolvimento, colocando-se entre os países mais avançados do mundo. Assim, o financiamento para investigação de ponta em ciências da vida, neurociências, farmacêuticas, biotecnologia e tecnologias para a transição climática é substancial. A estabilidade económica a nível pessoal também é elevada, apesar dos altos impostos:
“Na Dinamarca tem-se um bom salário. Os salários em Portugal não são sequer comparáveis. Mesmo que fiquemos apenas com metade após os impostos, é mais do que suficiente para viver e desfrutar. Para mim, foi também uma decisão financeira. Mas, acima de tudo, aqui há boas oportunidades e condições para fazer ciência de qualidade.”
Caixa de informações: O que são culturas perenes?
Culturas perenes são plantas que sobrevivem a várias estações de crescimento sem precisarem ser replantadas todos os anos. Têm raízes mais profundas, maior capacidade de sequestro de carbono e requerem menos trabalho do solo, o que as torna mais sustentáveis que as culturas anuais tradicionais.
Caixa de informações: Edição genética sem OGM?
A nova legislação da UE sobre NGTs (Novas Técnicas Genómicas) propõe que plantas desenvolvidas com técnicas precisas como o CRISPR – desde que não contenham genes estrangeiros (transgenes) – não sejam classificadas como OGM. Isso abre novas possibilidades para a produção alimentar europeia.
More info about Denmark as a scientific nation: research.state-of-denmark.com
About Pedro Correia:
https://plen.ku.dk/ansatte/?pure=da/persons/736853
Scientific article:
https://www.cell.com/trends/plant-science/abstract/S1360-1385(24)00057-8?
Guardian article:
https://www.theguardian.com/science/2024/apr/17/gene-editing-crops-to-be-colourful-could-aid-weeding-say-scientists
