Empresas de defensivos utilizam IA para desenvolvimento de produtos

Os agricultores pretendem adicionar uma ferramenta de alta tecnologia em sua batalha sem fim contra ervas daninhas: inteligência artificial.

Os agricultores vêm perdendo terreno em uma luta de décadas contra plantas invasoras que desenvolveram resistência a muitos sprays químicos. As maiores empresas agrícolas do mundo, incluindo Bayer, Corteva, BASF e Syngenta, dizem que o tempo está passando nos esforços para desenvolver novos produtos químicos para manter as ervas daninhas e outras pragas, como fungos e insetos, sob controle.

Algumas ervas daninhas agora podem suportar quatro ou cinco produtos químicos diferentes, diz Bob Reiter, chefe de pesquisa e desenvolvimento para o negócio agrícola da Bayer. Os fazendeiros estão se voltando para a mixologia para encontrar a fórmula de herbicida mais potente, e os fabricantes de defensivos querem acelerar o que pode ser um processo de anos de identificação de novos herbicidas.

“Estamos chegando a um ponto de desespero”, diz Reiter. “Entendemos que estamos ficando sem coisas que vão funcionar.”

A Bayer e outras empresas como a Corteva e a Syngenta dizem que novos sistemas de IA estão ajudando a acelerar o longo, complicado e custoso processo de trazer novos produtos químicos ao mercado. Seus esforços incluem não apenas novos herbicidas para ervas daninhas, mas também novos fungicidas e inseticidas. A Syngenta estima que a IA reduzirá o tempo médio da descoberta à comercialização em um terço — de 15 anos para 10 anos — e provavelmente diminuirá o número de testes de laboratório e de campo em 30%.

A Bayer está usando um sistema de IA, internamente chamado de ″CropKey″, para ajudar a combinar a estrutura proteica de uma erva daninha com uma molécula química que tem como alvo essa estrutura, peneirando dados mais rápido do que humanos. Moléculas selecionadas com a ajuda da CropKey podem ter uma taxa de sucesso maior durante os testes de campo do que a pesquisa convencional, diz Reiter. Isso dá à empresa uma vantagem e é semelhante há como as empresas farmacêuticas estão usando IA para acelerar a busca por moléculas que têm como alvo uma doença específica.

As empresas dizem que uma vantagem das moléculas selecionadas com IA é que elas podem ser rastreadas durante o processo quanto à toxicidade para humanos. Bem como quanto à segurança ambiental e ao custo.

De acordo com o chefe de pesquisa Reiter, o sistema ajudou a Bayer a desenvolver um novo produto químico herbicida, chamado Icafolin, com lançamento previsto para o Brasil em 2028. A empresa diz que será o primeiro novo herbicida em mais de 30 anos. O pipeline de pesquisa em fase inicial da empresa também está se enchendo de novas maneiras de atacar ervas daninhas, com três vezes mais projetos do que havia há uma década.

A Monsanto, agora de propriedade da Bayer, revolucionou o negócio de exterminar ervas daninhas na década de 1990, quando começou a vender sementes de soja que foram geneticamente modificadas para suportar o glifosato, um herbicida que mata ervas daninhas interrompendo sua produção interna de proteína. O uso de sprays de glifosato, incluindo o Roundup da Monsanto, afirmou Reiter.

Mas então as ervas daninhas evoluíram, e a eficácia decrescente do glifosato deixou os agricultores cada vez mais dependentes de outros herbicidas para combater superervas daninhas, ou plantas resistentes a mais de um tipo de produto químico. O Roundup custou separadamente à Bayer bilhões de dólares em processos alegando que ele causa câncer, o que a empresa nega e mantém que é seguro para uso.

Sean Elliot, um agricultor de milho e soja de Illinois, notou pela primeira vez ervas daninhas invasoras em sua fazenda no início dos anos 2000. Naquela época, o herbicida Roundup da Monsanto as controlou com facilidade.

Duas décadas depois, o glifosato não consegue parar a erva daninha, e Elliott diz que agora está preocupado que as ervas daninhas estejam superando outro produto químico que ele usa, o 2,4-D. Ele mistura o 2,4-D com um terceiro produto químico, o glufosinato, para manter as ervas daninhas sob controle. Em alguns anos, pode não ser o suficiente.

“É incrível como ele se adapta rápido”, diz Elliott. “Se não inventarmos nada e não conseguirmos controlá-lo, ele se tornará uma erva daninha tão invasiva que você poderá ter grandes perdas de produtividade.”

O desenvolvimento de defensivos pode ser mais complicado do que descobrir medicamentos, diz Bill Anderson, presidente-executivo da Bayer, a gigante farmacêutica e agrícola sediada na Alemanha. Já faz décadas desde que um novo produto herbicida foi introduzido, com empresas amplamente focadas em melhorias incrementais para os principais produtos químicos já no mercado.

″Você precisa ser capaz de matar um tipo de planta sem matar outros tipos de plantas, mas também sem prejudicar peixes, insetos, pássaros. Ela precisa se decompor na atmosfera″, diz Anderson. ″A chance de acertar sem os métodos de computador é muito pequena. ″

Jay Feldman, diretor executivo da Beyond Pesticides, um grupo sediado em Washington, DC, que defende o uso de menos produtos químicos agrícolas, alerta que pulverizar novos produtos químicos em ervas daninhas que estão desenvolvendo rapidamente resistência a vários herbicidas pode apenas agravar o problema — e criar superervas daninhas ainda mais fortes.

Segundo Feldman, a abordagem das empresas agrícolas tornará os herbicidas mais antigos obsoletos, a menos que sejam combinados com produtos químicos mais novos, fazendo com que os agricultores dependam exclusivamente de qualquer nova semente e produto químico que a empresa esteja oferecendo. “Isso criou uma esteira rolante de pesticidas”, afirmou Feldman.

Há apenas cinco anos, as empresas podiam passar um ano examinando centenas de milhares de compostos químicos. Compostos potenciais seriam testados em processos de trabalho intensivo em laboratórios e estufas para ver como eles interagem com outras plantas, animais, humanos e o meio ambiente, e se eles realmente funcionam na praga alvo, diz Shaun Selness, chefe de tecnologias emergentes para o negócio agrícola da Bayer.

″Você passou dois ou três anos no campo ampliando, fazendo muitos estudos regulatórios, percorreu todo esse caminho apenas para descobrir que realmente não podemos levar isso adiante″, diz Selness. ″Isso aconteceu com bastante frequência. ″

Contar com a IA para ajudar a analisar e filtrar moléculas químicas pode ajudar a reduzir o processo para cerca de dois a três meses e prever possíveis problemas de toxicidade mais cedo no processo de desenvolvimento, ressaltou Selness.

A Syngenta, maior vendedora de defensivos nos EUA, diz que está adotando uma abordagem semelhante para novos herbicidas e inseticidas: ela usa modelos de aprendizado de máquina em todos os seus projetos de pesquisa para encontrar novos ingredientes ativos.

A tecnologia ajuda a empresa a avaliar melhor não apenas o efeito dos novos produtos no meio ambiente, mas também se eles podem ser produzidos a um custo menor, diz Camilla Corsi, chefe de pesquisa de proteção de cultivos da Syngenta. ″Ela ajuda a abordar todos os desafios que nossa indústria tem quando se trata de inovação química. ″

Elliott, o fazendeiro de Illinois, acolhe qualquer nova tecnologia que ele ache que possa ajudar a salvar sua colheita nos próximos anos. “É essencial”, destacou Elliott.

Fonte: AgroPages, publicado em 23/07/2024

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