Un grupo de científicas y científicos de la línea «Genómica Acuícola» del Centro Interdisciplinario para la Investigación Acuícola (INCAR) de la Universidad de Concepción (UdeC) diseñó una proteína quimérica transportadora de hierro a la cual llamaron IPath®, que mejoraría la inmunidad del salmón Atlántico (Salmo salar) frente a enfermedades infecciosas.
Según los resultados de las y los investigadores Dra. Valentina Valenzuela-Muñoz, Bárbara P. Benavente, Antonio Casuso, Yeny Leal y el Dr. Cristian Gallardo-Escárate, “IPath”, además de retrasar las curvas de mortalidad en peces infectados por A. salmonicida y P. salmonis, redujo significativamente las cargas parasitarias de Caligus rogercresseyi (patógeno que se aprecia en la imagen destacada, cuyos créditos son para el INCAR).
A la luz de sus resultados, las y los científicos concluyeron que: «Este estudio proporciona evidencia de que la proteína IPath® podría utilizarse como antígeno o refuerzo en vacunas comerciales para peces, mejorando la respuesta inmune contra patógenos relevantes para la salmonicultura».
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Al respecto, el Dr. Cristian Gallardo-Escárate, quien es subdirector del Centro INCAR, explicó que uno de los mayores desafíos fue generar y producir la proteína recombinante, y posteriormente generar un prototipo de vacuna que fuera segura para los peces, sin efectos secundarios, y que tuviese un efecto inmunológico medible.
«Antes de llegar a la etapa comercial necesitamos tener validaciones en campo, no obstante nos hemos encontrado con problemas en cuanto a la investigación, ya que los permisos para probar vacunas experimentales no es sencillo obtenerlos, por lo que tenemos que buscar formas rápidas para poder traspasar los experimentos de laboratorio a condiciones reales de cultivo, salvaguardando aspectos de seguridad, y donde podamos tener estimaciones reales de la eficacia en campo», detalló el Dr. Gallardo-Escárate, quien también es académico del Departamento de Oceanografía de la UdeC.
Diseño y resultados
La proteína quimérica IPath® fue creada a partir de secuencias de las proteínas transferrina y la ferritina, descritas para salmón Atlántico. La proteína quimerica fue expresada y purificada in vitro por las y los investigadores. Se demostró que IPath® presentaba actividad quelante de hierro. Además, con esta proteína se formuló una vacuna, la que fue utilizada para inmunizar salmones Atlántico de 90 gramos. Las y los científicos, a su vez, evaluaron la efectividad de IPath® en peces expuestos a infecciones experimentales con Aeromonas salmonicida, Piscirickettsia salmonis y Caligus rogercresseyi, por separado.
En general, el salmón Atlántico vacunado con IPath® mostró una regulación positiva de los genes de ferritina y genes asociados con la biosíntesis y degradación del grupo hemo en comparación con peces del grupo control. Sin embargo, la transcripción de genes relacionados con la respuesta inmune mostraron una regulación negativa en los peces inmunizados.
«El análisis transcripcional evidenció una alta modulación de genes relacionados con la homeostasis del hierro en peces vacunados con IPath® en comparación con el grupo de control durante la infección. Además, se observó un aumento de la expresión de IgT en el salmón Atlántico inmunizados lo que es asociado al efecto protector de IPath®», precisaron las autoras y autores del estudio.
La efectividad de la vacuna contra infecciones bacterianas se evidenció durante la infección con A. salmonicida y P. salmonis retrasando las curvas de mortalidad. Además, en el caso de la infección con cáligus, se observó una significativamente reducción de la carga parasitaria. «Se registró una reducción significativa de la carga de piojos de mar en el salmón Atlántico vacunado, con una carga promedio de 17 piojos en los peces vacunados en comparación con una carga promedio de 407 piojos en el grupo control», esclarecieron las y los expertos.
El Dr. Cristian Gallardo resaltó que desde 2012 han trabajado en entender cuáles son las respuestas moleculares en la interacción hospedero-parásito, y esta información permite proyectar ciertos productos que puedan ser técnicamente factibles, esperando que sean también económicamente viables para controlar enfermedades infecciosas como la caligidosis.
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*Fuente de la foto destacada: INCAR.