How we're using DNA tech to help farmers fight crop diseases | Laura Boykin

Traducteur: March Ella Relecteur: Emmanuel Parfond

I get out of bed for two reasons.

Je me lève le matin pour deux raisons.

One, small-scale family farmers need more food.

D’abord, les familles des fermiers ont besoin de plus de nourriture.

It's crazy that in 2019 farmers that feed us are hungry.

C’est fou qu’en 2019 les fermiers qui nous nourrissent soient affamés.

And two, science needs to be more diverse and inclusive.

Et ensuite, la science a besoin d’être plus diversifiée et inclusive.

If we're going to solve the toughest challenges on the planet,

Si on veut réussir les défis les plus difficiles sur la planète,

like food insecurity for the millions living in extreme poverty,

comme la sécurité alimentaire des millions de personnes les plus pauvres,

it's going to take all of us.

nous devons tous et toutes aider.

I want to use the latest technology

Je veux utiliser la technologie de pointe

with the most diverse and inclusive teams on the planet

avec les équipes les plus diversifiées et inclusives de la planète

to help farmers have more food.

pour aider les fermiers.

I'm a computational biologist.

Je suis une bio-informaticienne.

I know -- what is that and how is it going to help end hunger?

Je sais — C’est quoi et comment ça peut aider à mettre fin à la famine ?

Basically, I like computers and biology

En gros, j’aime les ordinateurs et la biologie.

and somehow, putting that together is a job.

On les met ensemble et on a un métier.

(Laughter)

(Rires)

I don't have a story

Mon envie d’être biologiste

of wanting to be a biologist from a young age.

ne commence pas dès mon enfance.

The truth is, I played basketball in college.

La vérité est que je jouais au basket à l’université.

And part of my financial aid package was I needed a work-study job.

Mon programme d’aide financière exigeait que j’aie un emploi étudiant.

So one random day,

Alors un jour,

I wandered to the nearest building to my dorm room.

j’ai marché vers le bâtiment le plus proche de mon dortoir

And it just so happens it was the biology building.

et il se trouve que c’était le bâtiment de biologie.

I went inside and looked at the job board.

J’entre et je regarde le tableau des offres d’emploi.

Yes, this is pre-the-internet.

Oui, c’était avant l’Internet.

And I saw a three-by-five card

Là, je vois une annonce

advertising a job to work in the herbarium.

pour un travail à l’herbier.

I quickly took down the number,

Je me dépêche de noter le numéro,

because it said "flexible hours,"

car ça disait « horaires flexibles »

and I needed that to work around my basketball schedule.

et j’avais besoin de ça pour continuer le basket.

I ran to the library to figure out what an herbarium was.

J’ai couru à la bibliothèque pour savoir ce qu’était un herbier.

(Laughter)

(Rires)

And it turns out

Et figurez-vous

an herbarium is where they store dead, dried plants.

qu’un herbier, c’est là où l’on entrepose des plantes mortes.

I was lucky to land the job.

J’ai été chanceuse, j’ai eu le poste.

So my first scientific job

Ainsi, mon premier travail en sciences

was gluing dead plants onto paper for hours on end.

était de coller des plantes mortes sur du papier à longueur de journée.

(Laughter)

(Rires)

It's so glamorous.

C’était si prestigieux.

This is how I became a computational biologist.

C’est comme ça que je suis devenue bio-informaticienne.

During that time,

Pendant ce temps,

genomics and computing were coming of age.

la génomique et l’informatique avaient fait leur chemin.

And I went on to do my masters

J’ai fait ma maîtrise

combining biology and computers.

en jumelant biologie et informatique.

During that time,

Pendant ce temps,

I worked at Los Alamos National Lab

j’étais au lab national de Los Alamos

in the theoretical biology and biophysics group.

travaillant pour le groupe de biophysique.

And it was there I had my first encounter with the supercomputer,

Là, j’ai vu pour la première fois un superordinateur,

and my mind was blown.

j’étais époustouflée.

With the power of supercomputing,

Toute la puissance du calcul intensif,

which is basically thousands of connected PCs on steroids,

c'est-à-dire des milliers d’ordis dopés aux stéroïdes et connectés,

we were able to uncover the complexities of influenza and hepatitis C.

a servi à comprendre la complexité de l’influenza et l’hépatite C.

And it was during this time that I saw the power

C’est à ce moment-là que j’ai compris le potentiel

of using computers and biology combined, for humanity.

d’utiliser la biologie et les ordis pour aider le monde.

And I wanted this to be my career path.

Je voulais en faire ma carrière.

So, since 1999,

Donc, depuis 1999,

I've spent the majority of my scientific career

j’ai passé la plupart de mon parcours scientifique

in very high-tech labs,

dans des laboratoires très modernes

surrounded by really expensive equipment.

entourée d’équipement sophistiqué.

So many ask me

Plusieurs me demandent

how and why do I work for farmers in Africa.

comment et pourquoi je travaille pour des fermiers africains.

Well, because of my computing skills,

Eh bien, grâce à mes compétences informatiques,

in 2013, a team of East African scientists

en 2013, une équipe de scientifiques de l’Afrique de l’Est

asked me to join the team in the plight to save cassava.

m’a demandé de les joindre pour sauver le manioc.

Cassava is a plant whose leaves and roots feed 800 million people globally.

Le manioc nourrit 800 millions de personnes avec ses feuilles et racines.

And 500 million in East Africa.

De même que 500 millions en Afrique de l’Est.

So that's nearly a billion people

C’est presque un milliard de personnes

relying on this plant for their daily calories.

qui comptent sur cette plante pour manger.

If a small-scale family farmer has enough cassava,

Si une fermière a suffisamment de manioc,

she can feed her family

elle peut nourrir toute sa famille

and she can sell it at the market for important things like school fees,

et en vendre pour utiliser l’argent pour les frais de scolarité,

medical expenses and savings.

les frais médicaux, et économiser.

But cassava is under attack in Africa.

Mais le manioc est en danger en Afrique.

Whiteflies and viruses are devastating cassava.

Les mouches blanches et les virus s’attaquent aux plants.

Whiteflies are tiny insects

Les mouches blanches sont de petits insectes

that feed on the leaves of over 600 plants.

qui se nourrissent des feuilles de plus de 600 plantes.

They are bad news.

C’est une calamité.

There are many species;

Il y a maintes espèces,

they become pesticide resistant;

qui deviennent résistantes aux pesticides

and they transmit hundreds of plant viruses

et propagent des centaines de virus aux plantes

that cause cassava brown streak disease

comme le virus de la mosaïque

and cassava mosaic disease.

et celui de la striure brune.

This completely kills the plant.

Tout ça tue la plante.

And if there's no cassava,

Et sans manioc,

there's no food or income for millions of people.

il n’y a ni nourriture, ni argent pour des millions de personnes.

It took me one trip to Tanzania

Il a suffi d'un seul voyage en Tanzanie

to realize that these women need some help.

pour comprendre que ces femmes avaient besoin d’aide.

These amazing, strong, small-scale family farmers,

Ces incroyables fermières,

the majority women,

la plupart des femmes,

are doing it rough.

travaillent dur.

They don't have enough food to feed their families,

Il n’y a pas assez de nourriture pour leur famille,

and it's a real crisis.

c’est une véritable crise.

What happens is

Ce qui arrive,

they go out and plant fields of cassava when the rains come.

c’est qu’on plante du manioc pendant la saison des pluies.

Nine months later,

Neuf mois plus tard,

there's nothing, because of these pests and pathogens.

il n’y a plus rien à cause des insectes et des pathogènes.

And I thought to myself,

Je me suis dit :

how in the world can farmers be hungry?

comment ça se fait que les fermiers soient affamés ?

So I decided to spend some time on the ground

Donc, j’ai passé du temps sur le terrain avec les fermiers et les scientifiques

with the farmers and the scientists

to see if I had any skills that could be helpful.

pour voir si je pouvais aider.

The situation on the ground is shocking.

La situation m’a frappée.

The whiteflies have destroyed the leaves that are eaten for protein,

Les mouches avaient détruit les feuilles - une source de protéines -

and the viruses have destroyed the roots that are eaten for starch.

et les virus avaient détruit les racines - source d’amidon.

An entire growing season will pass,

À la fin de la saison de culture,

and the farmer will lose an entire year of income and food,

un fermier perd un an de revenu et de nourriture

and the family will suffer a long hunger season.

et la famille passe une longue saison sans manger.

This is completely preventable.

On peut empêcher tout ça.

If the farmer knew

Si le fermier savait

what variety of cassava to plant in her field,

quelle variété de manioc planter,

that was resistant to those viruses and pathogens,

une qui soit résistante à ces virus et pathogènes,

they would have more food.

il aurait plus de nourriture.

We have all the technology we need,

On a tout ce qu’il faut,

but the knowledge and the resources

mais le savoir-faire et les ressources

are not equally distributed around the globe.

sont mal distribuées dans le monde.

So what I mean specifically is,

Ce que je veux dire, c’est que

the older genomic technologies

les vieilles technologies génomiques

that have been required to uncover the complexities

qui ont permis de comprendre la complexité

in these pests and pathogens --

de ces insectes et de ces pathogènes --

these technologies were not made for sub-Saharan Africa.

ces technologies sont inutilisables en Afrique subsaharienne :

They cost upwards of a million dollars;

elles coûtent des millions de dollars,

they require constant power

ont besoin d’être toujours alimentées

and specialized human capacity.

et nécessite une main-d’œuvre spécialisée.

These machines are few and far between on the continent,

Ces machines sont peu nombreuses et loin l’une de l’autre,

which is leaving many scientists battling on the front lines no choice

alors les scientifiques n’ont d’autre choix

but to send the samples overseas.

que d’envoyer les échantillons à l’étranger.

And when you send the samples overseas,

Et quand ça fait ça,

samples degrade, it costs a lot of money,

les échantillons se détériorent, ça coûte de l’argent

and trying to get the data back over weak internet

et retourner les résultats avec une mauvaise connexion Internet

is nearly impossible.

est presque impossible.

So sometimes it can take six months to get the results back to the farmer.

Alors, ça peut prendre jusqu’à six mois avant d’obtenir les résultats.

And by then, it's too late.

Et souvent c’est déjà trop tard.

The crop is already gone,

La récolte est déjà passée.

which results in further poverty and more hunger.

Ce qui crée davantage de pauvreté et de famine.

We knew we could fix this.

On pouvait arranger tout ça.

In 2017,

En 2017,

we had heard of this handheld, portable DNA sequencer

on a entendu parler de ce séquenceur d’ADN portable

called an Oxford Nanopore MinION.

nommé Oxford Nanopore MinION.

This was being used in West Africa to fight Ebola.

Il était utilisé en Afrique de l’Ouest pour combattre l’Ebola.

So we thought:

On s'est dit :

Why can't we use this in East Africa to help farmers?

pourquoi ne pas l’utiliser en Afrique de l’Est aussi ?

So, what we did was we set out to do that.

On s’est arrangé pour faire ça.

At the time, the technology was very new,

À ce moment-là, la technologie était récente

and many doubted we could replicate this on the farm.

et plusieurs doutaient qu’on puisse réussir.

When we set out to do this,

Quand on planifiait ceci,

one of our "collaborators" in the UK

un de nos « collaborateurs » au Royaume-Uni

told us that we would never get that to work in East Africa,

nous a dit que ça ne fonctionnerait jamais en Afrique de l’Est,

let alone on the farm.

encore moins dans une ferme.

So we accepted the challenge.

On a relevé le défi.

This person even went so far as to bet us two of the best bottles of champagne

La personne a même parié deux bouteilles du meilleur champagne

that we would never get that to work.

qu’on ne réussirait jamais.

Two words:

Une question :

pay up.

Tu les envoies quand ?

(Laughter)

(Rires)

(Applause)

(Applaudissements)

Pay up, because we did it.

« Tu les envoies quand » parce qu’on a réussi.

We took the entire high-tech molecular lab

On a amené le labo moléculaire

to the farmers of Tanzania, Kenya and Uganda,

aux fermiers en Tanzanie, au Kenya et en Ouganda

and we called it Tree Lab.

et on l’a appelé le « Lab Arbre ».

So what did we do?

Alors, qu’a-t-on fait ?

Well, first of all, we gave ourselves a team name --

Avant tout, on s’est donné un nom --

it's called the Cassava Virus Action Project.

le Projet d’Action contre le Virus du manioc.

We made a website,

On a fait un site Web,

we gathered support from the genomics and computing communities,

on a du soutien des communautés en génomique et informatique,

and away we went to the farmers.

et on est allé chez les fermiers.

Everything that we need for our Tree Lab

Tout ce dont notre Lab a besoin,

is being carried by the team here.

l’équipe, ici, s’en occupe.

All of the molecular and computational requirements needed

Tout le nécessaire en biomol et en informatique

to diagnose sick plants is there.

pour diagnostiquer les plantes malades, est là.

And it's actually all on this stage here as well.

En fait, tout est sur cette scène aussi.

We figured if we could get the data closer to the problem,

En ayant les données proches du problème,

and closer to the farmer,

et proche de la fermière,

the quicker we could tell her what was wrong with her plant.

on pouvait rapidement lui dire ce qui n’allait pas.

And not only tell her what was wrong --

Et pas seulement ça --

give her the solution.

on lui donnait une solution.

And the solution is,

La solution, c’est

burn the field and plant varieties

de brûler le terrain et semer des plants

that are resistant to the pests and pathogens she has in her field.

résistants aux pathogènes qu’elle avait.

So the first thing that we did was we had to do a DNA extraction.

La première chose qu’on faisait était une extraction d’ADN.

And we used this machine here.

Et on utilisait cette machine-là.

It's called a PDQeX,

C’est une PDQeX,

which stands for "Pretty Damn Quick Extraction."

ça veut dire « Plus Diligent Que ton Ex »

(Laughter)

(Rires)

I know.

Je sais.

My friend Joe is really cool.

Mon ami Joe est pas mal cool.

One of the biggest challenges in doing a DNA extraction

Un de plus grands défis quand on extrait de l’ADN

is it usually requires very expensive equipment,

c’est l’équipement qui coûte cher

and takes hours.

et ça prend des heures.

But with this machine,

Mais avec cette machine

we've been able to do it in 20 minutes,

on peut le faire en 20 minutes,

at a fraction of the cost.

pour une fraction du prix.

And this runs off of a motorcycle battery.

Et c’est alimenté par une batterie de moto.

Avec ça, on prépare l’extraction d’ADN pour la mettre dans une génothèque,

From there, we take the DNA extraction and prepare it into a library,

getting it ready to load on

prête à être chargée

to this portable, handheld genomic sequencer,

dans ce séquenceur portable,

which is here,

qui est ici.

and then we plug this into a mini supercomputer,

Après, on le connecte à ce mini superordinateur,

which is called a MinIT.

appelé MinIT.

And both of these things are plugged into a portable battery pack.

Et tous les deux sont connectés à une batterie portative.

So we were able to eliminate

On élimine ainsi la nécessité

the requirements of main power and internet,

d’une source d’alimentation et d’Internet,

which are two very limiting factors on a small-scale family farm.

deux facteurs limitants pour une famille de fermiers.

Analyzing the data quickly can also be a problem.

L’analyse de données devient aussi un problème.

But this is where me being a computational biologist came in handy.

Et c’est là que moi, bio-informaticienne, j’interviens.

All that gluing of dead plants,

Tout mon temps à coller des plantes mortes,

and all that measuring,

à mesurer des trucs,

and all that computing

à travailler sur l’ordi

finally came in handy in a real-world, real-time way.

est devenu utile dans le monde réel, en temps réel.

I was able to make customized databases

Je faisais des bases de données personnalisées

and we were able to give the farmers results in three hours

et on donnait des résultats aux fermiers en trois heures

versus six months.

au lieu de six mois.

(Applause)

(Applaudissements)

The farmers were overjoyed.

Les fermiers étaient fous de joie.

So how do we know that we're having impact?

Comment sait-on qu’on est en train de changer la donne ?

Nine moths after our Tree Lab,

Neuf mois après notre passage,

Asha went from having zero tons per hectare

Asha a passé de 0 tonne par hectare

to 40 tons per hectare.

à 40 tonnes par hectare.

She had enough to feed her family

Plus qu’assez pour nourrir sa famille

and she was selling it at the market,

et elle en vendait aussi sur le marché.

and she's now building a house for her family.

En ce moment, Asha construit une maison pour sa famille.

Yeah, so cool.

Oui, vraiment super.

(Applause)

(Applaudissements)

So how do we scale Tree Lab?

Comment faire grandir « Lab Arbre » ?

The thing is,

En fait,

farmers are scaled already in Africa.

les fermières africaines sont déjà organisées.

These women work in farmer groups,

Ces femmes travaillent en groupe.

so helping Asha actually helped 3,000 people in her village,

En aidant Asha, on a aidé 3 000 personnes de son village.

because she shared the results and also the solution.

C’est possible parce qu’elle a partagé les résultats et la solution.

I remember every single farmer I've ever met.

Je me rappelle chaque fermière que j’ai vue ;

Their pain and their joy

leurs peines et leurs joies

is engraved in my memories.

sont gravées dans ma tête.

Our science is for them.

Notre science est pour elles.

Tree Lab is our best attempt to help them become more food secure.

« Lab Arbre » est notre meilleure chance pour la sécurité alimentaire.

I never dreamt

Je n’aurais jamais imaginé

that the best science I would ever do in my life

que ma plus grande contribution

would be on that blanket in East Africa,

serait faite sur cette couverture en Afrique de l’Est

with the highest-tech genomic gadgets.

avec des gadgets de pointe.

But our team did dream

Notre équipe rêvait

that we could give farmers answers in three hours versus six months,

de pouvoir donner des résultats en trois heures au lieu de six mois

and then we did it.

et on l’a fait.

Because that's the power of diversity and inclusion in science.

Parce que c’est ça le pouvoir de la diversité et l’inclusion en science.

Thank you.

Merci.

(Applause)

(Applaudissements)

(Cheers)

(Acclamations)