les besoins alimentaires de l'Afrique, avec sa population, grandissent vite. Trois programmes de recherche demandent comment une meilleure compréhension des virus, les parasites et la propagation des maladies peuvent ouvrir la voie à l'amélioration des rendements agricoles.

L'humble chou, universellement méprisé par les écoliers britanniques, a trouvé une popularité inattendue sur un autre continent. Mais tout comme les Ghanéens ont développé un appétit – et un marché – pour ce vert feuillu, il en va de même d'autre chose :un virus transporté par les pucerons qui fait flétrir et mourir les choux

Par contre, un parasite qui émacie le bétail en Afrique subsaharienne existe depuis des milliers d'années, mais continue de faire des ravages sur certaines espèces d'animaux qu'il infecte. Les côtes saillantes sont les caractéristiques fréquentes de la trypanosomose – causée par la présence d'un parasite rusé qui échappe au système immunitaire de l'animal en changeant périodiquement son « manteau » protéique.

Pendant ce temps, les agriculteurs éthiopiens se détournent des zébus traditionnels pour se tourner vers des races qui produisent de plus grandes quantités de lait. En conséquence, ils exposent leurs troupeaux – et eux-mêmes – à des niveaux croissants de tuberculose (TB) provoqués par l'intensification des pratiques d'élevage.

Ce qui lie les choux et les vaches, ce sont trois programmes qui espèrent lier la recherche fondamentale à l'amélioration des rendements agricoles, et, ce faisant, contribuer à résoudre un problème panafricain qui se profile. Plus de la moitié de la croissance démographique mondiale d'ici 2050 devrait se produire en Afrique. Et plus de gens signifie une exigence pour plus de nourriture.

Ethiopie, par exemple, possède le plus grand cheptel d'Afrique mais, avec une population croissante et une urbanisation croissante, même ses 53 millions de têtes de bétail ne suffisent pas. Et maintenant, les efforts pour intensifier l'agriculture dans le pays posent un problème de santé important. « Les nouvelles races sont plus vulnérables que le zébu à la tuberculose bovine, " explique le professeur James Wood du département de médecine vétérinaire de Cambridge. " Cela peut avoir des implications sur la santé de ceux qui travaillent et vivent à côté des bovins infectés, et soulève également des inquiétudes quant à la transmission dans des zones où la tuberculose était auparavant faible."

Wood dirige un programme de recherche de 2,9 millions de livres sterling, ETHICOBOTS, qui examine la faisabilité des stratégies de contrôle, y compris la vaccination des bovins. Le programme associe des partenaires dans huit institutions éthiopiennes et britanniques, et rassemble des scientifiques vétérinaires, épidémiologistes, généticiens, immunologistes et sociologues. "Nous avons besoin de ce mélange parce que nous ne demandons pas seulement quelle sera l'efficacité des stratégies, mais aussi si les agriculteurs les accepteront, et quelles en sont les conséquences pour la prospérité et le bien-être."

La différence que l'augmentation de la productivité peut avoir sur les moyens de subsistance des agriculteurs n'est pas perdue pour un expert en insectes de l'Université du Ghana, Dr Ken Fening, qui travaille sur un autre projet de recherche lié à l'alimentation. Les choux ne sont pas indigènes du continent mais sont devenus une culture de rente majeure pour les agriculteurs ghanéens et une source importante de revenus pour les commerçants des marchés et des hôtels.

"Une bonne récolte peut rapporter de l'argent pour acheter des engrais et du matériel agricole, et aussi aider à payer les soins de santé et l'éducation de la famille, " dit-il. Récemment, cependant, champs de retard de croissance, jaunissement, flétrir les choux, leurs feuilles enroulées et parsemées de moisissure, sont devenus un spectacle bien trop familier et dévastateur pour les agriculteurs du Ghana.

De sa base de station de terrain à Kpong, Ghana, Fening travaille en étroite collaboration avec les petits agriculteurs sur les stratégies de lutte antiparasitaire. Il y a deux ans, ils ont commencé à signaler qu'une nouvelle maladie attaquait leurs cultures. "Cela semblait être associé à des infestations massives de pucerons roses et verts, " dit Fening, " et de mes études sur la façon dont les insectes interagissent avec de nombreux légumes différents, Je connais les types de dommages qu'ils peuvent causer."

Les agriculteurs voyaient généralement la perte totale de leurs récoltes et il s'est rendu compte que la dévastation ne pouvait pas être uniquement causée par des insectes suceurs de sève. Malgré aucun rapport antérieur de maladies virales affectant les cultures de choux au Ghana, les symptômes suggéraient un agent pathogène viral.

Grâce au financement du programme CAPREx, Fening a commencé à travailler avec le biologiste des plantes de Cambridge, le Dr John Carr. Le couple a collecté des échantillons de plants de chou au Ghana montrant des signes de maladie, ainsi que des pucerons sur les plantes malades. De retour à Cambridge, Fening a utilisé des techniques de dépistage, notamment un type d'« empreinte digitale » de l'ADN pour identifier les espèces de pucerons, et des méthodes sophistiquées de biologie moléculaire pour tenter d'identifier le virus incriminé.

"Les pucerons sont un vecteur commun de virus infectant les plantes, " explique Carr, dont la recherche est financée par le Conseil de recherche en biotechnologie et sciences biologiques dans le cadre de l'initiative SCPRID (Recherche durable sur la production végétale pour le développement international) de 16 millions de livres sterling. "Les 'suspects habituels' sont le virus de la mosaïque du navet et le virus de la mosaïque du chou-fleur, qui affectent les choux en Europe et aux États-Unis."

"Nous avons découvert que deux espèces différentes de pucerons, rose et vert, étaient généralement trouvés sur les choux malades, " dit Fening. " Il s'est avéré que c'était le premier enregistrement de l'espèce de puceron vert, Lipaphis erysimi (Kaltenbach), jamais vu au Ghana. » Le puceron rose a été identifié comme étant Myzus persicae (Sulzer).

Quoi de plus, le virus n'était pas ce à quoi Carr s'attendait, et le travail est maintenant en cours pour identifier le coupable. Le plus tôt il pourra être caractérisé, que des stratégies durables de protection des cultures puissent être développées plus tôt pour empêcher la propagation de la maladie non seulement au Ghana, mais aussi dans d'autres pays de la région.

Un autre chercheur qui espère que les stratégies d'éradication seront le résultat de son projet de recherche est le Dr Theresa Manful. Comme Fening, elle est chercheuse à l'Université du Ghana et boursière CAPREx. Elle a travaillé avec le biochimiste de Cambridge, le professeur Mark Carrington, sur la trypanosomose animale africaine.

Le trypanosome qui cause la maladie est véhiculé par la mouche tsé-tsé, qui colonise de vastes étendues de l'Afrique subsaharienne. « C'est une contrainte majeure à l'élevage bovin en Afrique, " explique-t-elle. " Bien que la trypanosomose soit aussi une maladie humaine, le nombre de cas est faible, et les préoccupations les plus sérieuses concernant la maladie concernent l'impact économique sur la production agricole. »

Carrington a travaillé pendant un quart de siècle sur le parasite qui cause la maladie. Il comprend comment l'organisme échappe au système immunitaire de l'animal en modifiant les protéines de son pelage pour rester « invisible ».

« Quand vous commencez à travailler sur ces parasites, vous êtes amoureux des mécanismes moléculaires, dont nous savons maintenant beaucoup de choses, " dit-il. " Mais quand vous regardez l'effet sur les gros animaux comme les vaches, vous vous rendez compte qu'il n'y a presque rien de connu sur la dynamique d'une infection, et même si une infection contractée à un âge précoce persiste toute sa vie."

Manful et Carrington se sont mis à tester des troupeaux au Ghana. Ils ont découvert que plusieurs espèces de trypanosomes peuvent être trouvées dans le bétail en même temps et que presque tous les bovins étaient infectés la plupart du temps.

Pour Manful, l'un des gains importants a été la capacité d'étendre la recherche au Ghana :« J'ai maintenant un laboratoire entièrement fonctionnel et je peux effectuer des extractions et des analyses d'ADN au Ghana. Je n'ai pas à apporter d'échantillons à Cambridge. Nous enseignons à des étudiants de cinq institutions ghanéennes les méthodes de diagnostic. Elle et Carrington ont récemment été financés par le Royal Society Leverhulme Trust Africa Award pour poursuivre leur travail.

« L'agriculture est confrontée à des défis croissants, " ajoute Carr. "La bioscience joue un rôle crucial dans le développement de moyens d'atténuer l'impact des ravageurs et de réduire la propagation des parasites.

"Nous voulons nous assurer non seulement que chaque récolte est réussie, mais aussi que c'est un succès maximal."