Las necesidades alimentarias de África, junto con su población, están creciendo rápidamente. Tres programas de investigación preguntan cómo una mejor comprensión de los virus, los parásitos y la propagación de enfermedades pueden allanar el camino para mejorar los rendimientos agrícolas.

El humilde repollo, universalmente despreciado por los escolares británicos, ha encontrado una popularidad inesperada en otro continente. Pero así como la gente de Ghana ha desarrollado un apetito, y un mercado, por este verde frondoso, También lo ha hecho algo más:un virus transmitido por pulgones que hace que las coles se marchiten y mueran.

Por el contrario, un parásito que emacia al ganado en el África subsahariana existe desde hace miles de años, pero sigue afectando a determinadas especies de animales que infecta. Las costillas prominentes son las características frecuentes de la tripanosomiasis, causada por la presencia de un astuto parásito que evade el sistema inmunológico del animal cambiando periódicamente su "capa" de proteínas.

Mientras tanto, los agricultores de Etiopía se están alejando del ganado cebú tradicional hacia razas que producen mayores cantidades de leche. Como resultado, están exponiendo a sus rebaños, y a ellos mismos, a niveles crecientes de tuberculosis (TB) provocados por la intensificación de las prácticas de cría de animales.

Lo que une a las coles y las vacas son tres programas que esperan conectar la investigación fundamental con la mejora de los rendimientos agrícolas, y, al hacerlo, contribuir a la solución de un problema panafricano que se avecina. Se espera que más de la mitad del crecimiento de la población mundial de aquí a 2050 se produzca en África. Y más gente significa un requerimiento de más comida.

Etiopía, por ejemplo, tiene la mayor población ganadera de África pero, con una población en crecimiento y una urbanización en aumento, incluso sus 53 millones de cabezas de ganado no son suficientes. Y ahora los esfuerzos para intensificar la agricultura en el país están generando un importante problema de salud. "Las nuevas razas son más vulnerables que el cebú a la tuberculosis bovina, "explica el profesor James Wood del Departamento de Medicina Veterinaria de Cambridge." Esto puede tener implicaciones para la salud de quienes trabajan y viven junto a ganado infectado, y también plantea preocupaciones sobre la transmisión a áreas con TB anteriormente baja ".

Wood lidera un programa de investigación de £ 2.9 millones, ETHICOBOTS, que está analizando la viabilidad de las estrategias de control, incluida la vacunación del ganado. El programa combina socios en ocho instituciones de Etiopía y Reino Unido, y reúne a científicos veterinarios, epidemiólogos, genetistas, inmunólogos y científicos sociales. "Necesitamos esta combinación porque no solo nos preguntamos qué tan efectivas serán las estrategias, pero también si los agricultores los aceptarán, y cuáles son las consecuencias para la prosperidad y el bienestar ".

La diferencia que el aumento de la productividad puede tener en los medios de vida de los agricultores no se le escapa a un experto en insectos de la Universidad de Ghana, Dr. Ken Fening, que está trabajando en otro proyecto de investigación relacionado con los alimentos. Las coles no son autóctonas del continente, pero se han convertido en un importante cultivo comercial para los agricultores de Ghana y una importante fuente de ingresos para los comerciantes de mercados y hoteles.

"Una buena cosecha puede generar dinero para comprar fertilizantes y equipos agrícolas, y también ayudar a pagar la atención médica y la educación de la familia, ", dice. Recientemente, sin embargo, campos de retraso en el crecimiento, amarilleo coles marchitas, sus hojas rizadas y salpicadas de moho, se han convertido en un espectáculo demasiado familiar y devastador para los agricultores de Ghana.

Desde la base de su estación de campo en Kpong, Ghana, Fening trabaja en estrecha colaboración con los pequeños agricultores en las estrategias de control de plagas. Hace dos años empezaron a informar que una nueva enfermedad estaba atacando sus cultivos. "Parecía estar asociado con infestaciones masivas de pulgones rosados ​​y verdes, "dice Fening, "y de mis estudios sobre la forma en que los insectos interactúan con muchas verduras diferentes, Estoy familiarizado con los tipos de daño que pueden causar ".

Los agricultores solían ver la pérdida total de sus cultivos y él se dio cuenta de que la devastación no podía ser causada solo por insectos chupadores de savia. A pesar de que no hay informes previos de enfermedades virales que afecten a los cultivos de repollo en Ghana, los síntomas sugirieron un patógeno viral.

Con financiación a través del programa CAPREx, Fening comenzó a trabajar con el biólogo de plantas de Cambridge, el Dr. John Carr. La pareja recolectó muestras de plantas de repollo en Ghana que mostraban signos de enfermedad, y también pulgones en las plantas enfermas. De vuelta en Cambridge, Fening utilizó técnicas de detección que incluían un tipo de "huellas dactilares" de ADN para identificar la especie de pulgón, y métodos sofisticados de biología molecular para tratar de identificar el virus infractor.

"Los pulgones son un portador común de virus que infectan las plantas, "explica Carr, cuya investigación está financiada por el Consejo de Investigación en Biotecnología y Ciencias Biológicas como parte de la iniciativa SCPRID (Investigación de producción sostenible de cultivos para el desarrollo internacional) de 16 millones de libras esterlinas. "Los 'sospechosos habituales' son el virus del mosaico del nabo y el virus del mosaico de la coliflor, que afectan a las coles en Europa y Estados Unidos ".

"Descubrimos que dos especies diferentes de pulgones, rosa y verde, se encontraron generalmente en las coles enfermas, "dice Fening." Resultó que este era el primer registro de la especie de pulgón verde, Lipaphis erysimi (Kaltenbach), jamás visto en Ghana. ”El pulgón rosado fue identificado como Myzus persicae (Sulzer).

Y lo que es más, el virus no era lo que Carr esperaba, y ahora se está trabajando para identificar al culpable. Cuanto antes se pueda caracterizar, cuanto antes se puedan desarrollar estrategias sostenibles de protección de cultivos para prevenir una mayor propagación de la enfermedad no solo en Ghana, pero también en otros países de la región.

Otra investigadora que espera que las estrategias de erradicación sean el resultado de su proyecto de investigación es la Dra. Theresa Manful. Como Fening, es investigadora en la Universidad de Ghana y becaria CAPREx. Ha estado trabajando con el profesor Mark Carrington, bioquímico de Cambridge, sobre la tripanosomiasis animal africana.

El tripanosoma que causa la enfermedad es transportado por la mosca tsetsé, que coloniza vastas franjas del África subsahariana. "Esta es una limitación importante para la cría de ganado en África, ", explica." Aunque la tripanosomiasis también es una enfermedad de los seres humanos, el número de casos es bajo, y las preocupaciones más serias sobre la enfermedad se relacionan con el impacto económico en la producción agrícola ".

Carrington ha trabajado durante un cuarto de siglo en el parásito que causa la enfermedad. Entiende cómo el organismo evade el sistema inmunológico del animal cambiando las proteínas de su cubierta para permanecer "invisible".

"Cuando empiezas a trabajar con estos parásitos, te enamoras de los mecanismos moleculares, de la que ahora sabemos mucho, ", dice." Pero luego, cuando observas el efecto en animales grandes como las vacas, te das cuenta de que no se sabe casi nada sobre la dinámica de una infección, e incluso si una infección adquirida a una edad temprana persiste durante toda su vida ".

Manful y Carrington se dispusieron a probar los rebaños en Ghana. Descubrieron que se pueden encontrar varias especies de tripanosomas en el ganado al mismo tiempo y que casi todo el ganado estaba infectado la mayor parte del tiempo.

Para Manful, Uno de los logros importantes ha sido la capacidad de ampliar la investigación en Ghana:"Ahora tengo un laboratorio completamente funcional y puedo realizar extracción y análisis de ADN en Ghana. No tengo que llevar muestras a Cambridge. Estamos enseñando a estudiantes de cinco instituciones de Ghana los métodos de diagnóstico ". Ella y Carrington han sido financiados recientemente a través de un premio Royal Society Leverhulme Trust Africa Award para continuar con su trabajo.

"La agricultura se enfrenta a desafíos cada vez mayores, "agrega Carr." Bioscience está desempeñando un papel crucial en el desarrollo de formas de mitigar el impacto de las plagas y reducir la propagación de parásitos.

"Queremos asegurarnos no solo de que cada cosecha sea exitosa, pero también que tiene el máximo éxito ".