Intelligence Artificielle : Agtech Et Ses Innovations Prometteuses

Les investisseurs en capital-risque ont investi plus d’1 milliard de dollars dans la agtech rien que l’année dernière, et ce chiffre risque bien d’être égalé si ce n’est surpassé en 2018. La convergence de l’intelligence artificielle (IA), du cloud computing, du big data et de l’édition génomique, avec des applications pratiques du sol aux plantes, des aliments aux médicaments, de la ferme à la table… dirige les investissements. Les start-up et les investisseurs avisés sauront tirer profit des nombreuses opportunités, actuelles et futures, du marché.

Une partie de l’activité de certaines entreprises est de scruter l’horizon pour les innovations scientifiques en matière de agtech et de santé animale, et ensuite aider les plus prometteuses sur le marché. Ici, nous nous intéresserons au « terrain », et à toutes les technologies ayant une incidence directe sur les agriculteurs et les éleveurs.

Voici cinq des technologies de agtech et de santé animale les plus prometteuses et, par association, les plus grandes opportunités de start-up que nous voyons actuellement :

1. Edition génomique et « cloud biology »

L’amélioration génétique des plantes n’a rien de nouveau. Mais la technologie CRISPR appliquée à la science végétale conduit à une nouvelle révolution dans l’édition génétique.

L’édition génétique est différente de la création d’un OGM qui introduit des gènes d’un autre organisme. Vous pouvez imaginer l’édition génétique comme la fonction « couper-coller » dans le traitement de texte. Seulement l’édition se fait en réarrangeant ou en supprimant des séquences du génome au lieu de lettres, de mots ou de phrases. La technologie est devenue si facilement disponible que nous voyons des projets d’édition génétique dans les expo-sciences, au lycée.

Tandis que le CRISPR-Cas9 est actuellement en tête du peloton des outils d’édition génomique, d’autres technologies telles que eMage (ingénierie du génome eucaryotique multiplex), ZNF (Zinc Finger Proteins), TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nucleases) sont de gros concurrents. Il y a de la place pour plus d’un, et la course est lancée pour la précision, la pertinence et la facilité d’utilisation. Les batailles d’IP pour CRISPR ont montré à quel point les enjeux étaient importants : des centaines de millions de dollars sur les droits de brevet.

Avec une population mondiale qui devrait grimper à 8,5 milliards de personnes d’ici 2030, et le changement climatique accentuant les maladies et la dégradation des cultures et des animaux, l’édition génomique va devenir un élément central pour développer des cultures plus tolérantes aux rendements plus élevés.

Une autre innovation, connue sous le nom de cloud biology (la convergence de l’analyse du Big Data et du cloud computing, avec l’expertise biologique), est utilisée de pair avec l’édition génomique. 

La cloud biology combine l’intelligence artificielle, des données ADN, l’apprentissage automatique et l’analyse, afin de réduire le temps nécessaire à la reproduction de nouvelles cultures.

Comme le note Andreessen Horowitz (un des premiers investisseurs en matière de capital-risque dans la cloud biology), c’est de la biologie qui fonctionne comme de la programmation, avec des expériences qui passent par des logiciels. Avec cette innovation, le processus de recherche d’une signature génétique idéale peut être réduit de quelques années à quelques semaines. En utilisant la cloud biology ​​pour éclairer le processus d’édition génomique, nous sommes à l’aube d’une nouvelle vague de cultures vertes spécialement conçues pour lutter contre les maladies, les changements climatiques, la peste et les autres facteurs limitant la production alimentaire.

Benson Hill Biosystems, Ginkgo Bioworks et Metabolon sont quelques leaders émergents dans ce domaine de la agtech.

2. Des alternatives aux antibiotiques

Les bactéries résistantes aux antibiotiques ne sont pas seulement une menace pour la santé humaine. Les animaux font également face à des superbactéries qui ont évolué pour résister à ces « agents » conçus pour guérir ou prévenir les maladies. À mesure que les consommateurs ont pris conscience de cette résistance en tant que problème de santé publique majeur, les habitudes d’achat ont évolué afin d’éviter les volailles, les œufs, les produits laitiers et des viandes remplis d’antibiotiques.

La communauté de recherche sur la santé humaine et animale travaille sur des alternatives aux antibiotiques, et sur les moyens d’exploiter l’immunité innée d’un animal. Au lieu de détruire les bactéries visées comme le font les antibiotiques, les alternatives cherchent à activer le système immunitaire d’un animal pour combattre les agents pathogènes envahissants. Certaines options prometteuses comprennent la technologie des phages, l’amélioration de l’alimentation par la fabrication de protéines et d’enzymes dans les plantes cultivées, et la recherche microbienne pour développer de nouvelles thérapies.

• Vaccins phagiques : Des bactériophages (ou virus de bactéries) peuvent être utilisés pour administrer des vaccins ADN. Les vaccins à base de phages sont efficaces et très stables (même dans des conditions difficiles), relativement simples et peu coûteux à produire en grandes quantités et ont un profil de sécurité élevé. La société EpiBiome se concentre sur le développement de ces virus bactériens naturels en tant que substituts d’antibiotiques. Ce domaine de la médecine animale montre également un potentiel d’expansion dans les anti-parasitaires, les anti-inflammatoires, les anesthésiques, les analgésiques et les produits spécialisés pour gérer les conditions reproductives, cardiovasculaires ou métaboliques des animaux.

• Les plantes comme système de fabrication : Agrivida, un autre producteur d’additifs alimentaires, a développé une plateforme permettant d’utiliser les plantes pour produire directement les protéines et les enzymes nécessaires. Déployer des plantes en tant que système de fabrication signifie fournir des nutriments essentiels aux animaux dans leur alimentation, directement, en minimisant ainsi le besoin de fabriquer des installations chimiques enzymatiques et protéiques. Cette technologie de plateforme est un moyen prometteur de maintenir les populations animales en bonne santé à un coût bien inférieur, avec un impact environnemental moindre.

• Edition du microbiome : la recherche permet de décrypter le secret du microbiome chez les plantes, les insectes et les animaux, y compris les humains. Les probiotiques, les médicaments biologiques et les traitements pour ajuster l’équilibre des bactéries donnent des résultats positifs. Le microbiome pourrait être la clé pour traiter un éventail de maladies, couvrant la santé comportementale (autisme, dépression) et la santé médicale (sida, obésité, cancer, diabète). Notez l’implication galopante de fonds de capital-risque dans le diagnostic, les mesures préventives et les thérapies comme un indicateur des opportunités dans la santé humaine, l’agriculture et la santé animale.

3. Sols biologiques

Les agriculteurs utilisent depuis longtemps des produits chimiques pour ajouter des éléments nutritifs au sol et/ou lutter contre les ravages des insectes et des mauvaises herbes. Mais les produits chimiques agricoles standards produisent des déchets, polluent l’eau et empoisonnent les sols. La compréhension du microbiome humain progresse, de même que la recherche sur le microbiome des sols. Les mêmes outils qui examinent les bactéries dans l’intestin humain peuvent être appliqués pour comprendre les microbes qui aident à faire germer les graines, à développer les systèmes racinaires et à protéger les plantes contre les maladies ou la sécheresse.

Comme pour les progrès du génome humain, tout commence par le décodage du sol. Trace Genomics aide ainsi les agriculteurs à comprendre ce qui se trouve dans leur microbiome du sol. Cela diffère selon la région et la culture, et le décodage est une première étape importante. La prochaine étape logique consiste à aligner les cultures sur le sol ou à ajuster le microbiome du sol pour répondre aux besoins des cultures spécifiques. Attendez-vous à voir une foule d’engrais biologiques, d’herbicides, de fongicides et de pesticides arriver sur le marché en réponse à cette problématique. La popularité du projet Earth Microbiome pourrait stimuler d’autres intérêts et investissements.

4. Aquaculture

Des récoltes d’huîtres aux élevages de tilapias (le poisson le plus consommé au monde), l’aquaculture a nourri les hommes pendant des siècles. En matière d’innovation, cependant, l’aquaculture est encore relativement jeune. Les start-up aquacoles ont rapporté 193 millions de dollars en 2016, ciblant des domaines tels que la technologie aquaponique, l’analyse de données, l’élevage d’insectes pour l’alimentation des poissons, la production d’algues et la technologie pour la chaîne d’approvisionnement.

Une grande partie des innovations proposées dans la agtech aujourd’hui sont axées sur l’optimisation de la production, la minimisation des pertes et la réduction des déchets produits, tout en répondant à la demande croissante de produits de la mer sains. Les start-up notables opérant dans ce domaine incluent ShellBond, Vaksea, NovoNutrients et OneforNeptune.

Une opportunité, en particulier, est le développement de vaccins oraux ou à base d’aliments. Actuellement, les poissons sont immergés ou vaccinés à la main, un par un. L’injection n’est pas un processus particulièrement rentable, et elle peut endommager la qualité du produit final avec une décoloration à l’endroit de l’injection. Incorporer l’immunité et les nutriments dans l’alimentation contribuerait grandement à maintenir le poisson en bonne santé et à réduire les pertes. Il est donc grand temps de mettre en place des technologies transformatrices qui amélioreraient considérablement la qualité et la production des produits de la mer.

5. Technologies post-récolte

Les technologies post-récolte regroupent tout ce qui pourrait arriver à la nourriture après qu’elle soit cueillie  ou récoltée. Les entreprises qui innovent dans ce domaine envisagent des moniteurs et des emballages de sécurité alimentaire, des améliorations de la durée de conservation et de la traçabilité –en connaissant chaque étape du parcours de chaque fruit, légume, viande ou volaille, de la ferme à la table. Les exigences de traçabilité et de transparence répondent aux besoins des consommateurs et des autorités de réglementation et constituent des applications essentielles de la technologie de la agtech.

Le boom de la technologie post-récolte couvre toutes les étapes du cycle de vie d’un produit :

• les origines de la nourriture ;
• cultiver des cultures dans des milieux spécifiques à chaque plante ou animal ;
• maximiser la taille et la qualité de la récolte ;
• gérer le transport et la transformation ;
• prolonger la durée de conservation ;
• réduire globalement les déchets.

Des entreprises comme General Mills et Tyson s’intéressent aux améliorations technologiques post-récolte, et les start-up dans cet espace sont prêtes à être viables et pérennes.

Un futur prometteur

Avec les progrès de la science et tant de nouvelles opportunités, le flux massif d’investissements observé ces derniers mois prend tout son sens. Et nous ne faisons pour l’heure qu’effleurer la surface – le prochain niveau de l’écosystème agtech créera également des produits et services innovants afin de nourrir la population et de développer de nouveaux marchés. Une culture prometteuse, en effet.