Rastreando Origem de Produtos com DNA Forense: Aproveitando Análise de Microbioma

O tipo de técnicas forenses que detetives há muito usam para resolver crimes agora pode ser usado para identificar a origem de bens manufaturados na cadeia de suprimentos.

Phylagen é uma empresa de análise de dados baseada em São Francisco que desenvolveu plataforma para rastrear bens e materiais de volta à fazenda, armazém ou fábrica. A ferramenta baseia-se em microbiomas, tipos únicos de micróbios naturalmente ocorrentes encontrados em todo o mundo. A informação genética codificada nesses micróbios cria o equivalente a uma impressão digital biológica.

A tecnologia pode ser aplicada a ampla variedade de produtos, incluindo alimentos, têxteis e, talvez o mais importante, bens falsificados. Cientistas de dados hoje podem examinar, digamos, a poeira em um tênis atlético, e determinar com confiança a fábrica precisa onde foi fabricado. Diz Jessica Green, cofundadora e CEO da Phylagen: "O microbioma ambiental é o maior conjunto de dados inexplorado do planeta."

Antes de fundar Phylagen, Green era professora na Universidade de Oregon, onde pesquisava mapeamento genético e ciência de microbioma. Unindo essas duas disciplinas, seu laboratório investigou como várias espécies de microrganismos, incluindo bactérias, fungos e vírus, variam de lugar para lugar.

Outros pesquisadores trabalhavam em plataforma similar baseada em exame de pólen. Mas Green e sua equipe conseguiram sequenciar não apenas o gene do pólen, mas outros organismos que o cobriam também.

O resultado é ferramenta que pode ser usada para variedade de propósitos, incluindo rastrear origem de alimentos contaminados de volta à fazenda ou planta de processamento, garantir que materiais são produzidos em fábricas autorizadas, prevenir falsificação, e até combater terrorismo.

Cientistas completaram mapeamento do genoma humano em 2003. Apenas recentemente, no entanto, custo de sequenciamento de DNA caiu a ponto de tornar-se economicamente viável para uso cotidiano por fabricantes e cadeias de suprimentos globais. E preço da tecnologia continua caindo virtualmente semana a semana, diz Green.

O custo do hardware também está caindo, enquanto facilidade de uso melhora. Quando Green fundou Phylagen em 2014, sequenciadores portáteis não estavam no mercado. Desde então, equipamento encolheu dramaticamente em tamanho. Ao mesmo tempo, avanços em inteligência artificial e machine learning tornaram dispositivos mais inteligentes e eficazes.

Phylagen está criando mapa microbiano, exibindo toda informação genética codificada em locais pelo mundo. O ar em uma fábrica particular, por exemplo, conterá motes invisíveis de poeira que carregam perfil único. Convertendo material genético em dados de sequência – essencialmente, uma string de letras que compõem código genético de todos os seres vivos – Phylagen gera código de barras natural para cada local.

O material genético permanece com produto manufaturado mesmo enquanto viaja a centro de distribuição e é embalado. Para produtos agrícolas que passam por fermentação, empresa aplica diferente conjunto de algoritmos derivados de machine learning. Produto alimentício pode ser rastreado de volta à fazenda – até parte específica da fazenda – examinando material genético único residente no solo.

Green também prevê uso de análise de microbioma para confirmar presença de minerais de conflito – aqueles minerados em partes da República Democrática do Congo, por exemplo – em produtos manufaturados. Investigações similares poderiam identificar uso de óleo de palma derivado de operações não sustentáveis e locais envolvidos em violações de direitos humanos.

Green acredita que uso de análise de microbioma poderia ter evitado tragédias passadas como colapso de 2013 do complexo fabril Rana Plaza em Bangladesh, que causou morte de 1.134 trabalhadores e feriu aproximadamente 2.500 outros. Instalção operava como contratada não autorizada e não divulgada para várias grandes marcas de vestuário.

Phylagen ainda está em estágios iniciais de desenvolvimento. Em fevereiro, anunciou US$ 14 milhões em financiamento Série A, liderado por vários provedores de capital de risco. Dinheiro será gasto em expansão do serviço e banco de dados de microbioma da empresa, diz Green.

Phylagen recusou-se a divulgar clientes atuais, mas diz que incluem "grandes marcas e varejistas norte-americanos que atualmente implantam solução da empresa em locais de manufatura mundial".

Na forma atual, tecnologia é aplicada a bens de varejo e vestuário. Green vê "tremenda oportunidade" de parceria com marcas investindo em outros mercados, incluindo alimentos e agricultura. Por ora, porém, Phylagen visa expandir implantações em bens de consumo embalados.

Green vê valor adicional na eventual capacidade da tecnologia de ajudar agricultores a entender quais tipos de micróbios afetam seus produtos. Informação poderia ser usada para melhorar qualidade e segurança, diz ela.

Phylagen está "bem encaminhada" para criar mapa de microbioma do mundo, diz Green. À medida que banco de dados expande, espera que tecnologia encontre aplicações adicionais em análise preditiva de risco.

"Não consigo pensar em plataforma onde isso não seja relevante", diz ela.