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Investigadores Argentinos Buscan Desarrollar Leche Hipoalergénica

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El Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) y la Universidad Nacional de San Martín (Argentina) trabajan para obtener leche bovina sin beta-lactoglobulina, proteína perjudicial para la salud humana. La investigación utiliza herramientas de modificación genética.

El mismo equipo de científicos argentinos que desarrolló el primer bovino bitransgénico del mundo capaz de producir leche maternizada –Rosita ISA, un logro biotecnológico que puso a la Argentina en la vanguardia–, ahora apuntan a obtener una leche hipoalergénica para lactantes que no puedan alimentarse con leche materna. Para lograrlo, deberán identificar y “silenciar” el gen específico que produce la beta-lactoglobulina, presente en la leche bovina, que es una de las proteínas más alergénicas para los humanos.

Con ese objetivo, los especialistas del INTA y de la Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) trabajan con herramientas de modificación genética de última generación y estiman que en unos tres años podrían obtener una vaca similar a Rosita ISA cuya leche, además de poseer las dos proteínas humanas, no contengan beta-lactoglobulina. De acuerdo con los especialistas, esto generaría una leche hipoalergénica que sería consumida sin inconvenientes para la salud por lactantes que no puedan alimentarse con leche materna.

Nicolás Mucci, investigador del grupo de Biotecnología del INTA Balcarce, explicó que la beta-lactoglobulina “se caracteriza por ser el principal alérgeno e inductor de diabetes tipo I en niños” y agregó que “su eliminación o reducción podría ser beneficiosa para la salud de los lactantes”.

En este sentido, Germán Kaiser, del mismo grupo de trabajo, advirtió que para llegar a ese objetivo “es necesario conocer la ubicación y secuencia del gen responsable de la producción de la proteína para, luego, recurrir a herramientas que reconozcan y corten esa secuencia de ADN específica”.

De acuerdo con Adrián Mutto, jefe del grupo de Biotecnologías Aplicadas a la Reproducción Animal del Instituto de Investigaciones Biotecnológicas de la UNSAM, “el silenciamiento o la atenuación génica de animales representa un desafío a cubrir, ya que aún no se encuentra abordada tan ampliamente. No obstante, sus potencialidades son sumamente importantes para la salud humana”.

Foto. Nicolás Mucci (der.) investigador del INTA Balcarce, junto con Pablo Ross (izq.), investigador de la Universidad de California –Estados Unidos–.

Herramientas y Mecanismos

Existen muchas herramientas para reconocer y “cortar” segmentos de ADN. De hecho, estas tecnologías se estudian y desarrollan desde hace 25 años, pero desde hace tan sólo tres que se comenzaron a entender ciertos mecanismos que parecían estar escondidos en la naturaleza por los cuales algunas bacterias pueden resistir la invasión de ciertos patógenos.

Los más prometedores son los TALENs y los CRISPRs. Los primeros son proteínas producidas por bacterias patógenas de células vegetales que se unen a ciertas secuencias de ADN y modifican su comportamiento. Así, modulan la expresión génica y crean un ambiente apto para desarrollarse.

Los CRISPRs representan un sistema inmunológico rudimentario pero muy efectivo: otorgan resistencia a sus propios patógenos, mientras que generan una memoria para posibles infecciones futuras. Así, las bacterias reconocen y cortan secuencias génicas en los patógenos para eliminarlos y asegurar su supervivencia.

Ambos sistemas son capaces de identificar segmentos específicos de ADN por lo que el INTA y la UNSAM buscarán “diseñarlos” en el laboratorio para que reconozcan secuencias de interés en el genoma bovino para modificar, cortar y modular la expresión de ciertos genes.

“La selección genética mediante cruzamientos dirigidos ya no alcanza para cubrir ciertas demandas de la población”, advirtieron los investigadores, al tiempo que adelantaron que “la modificación genética de animales por inclusión o eliminación de genes nos brinda la posibilidad de generar productos de origen animal imposibles de alcanzar por genética clásica”.

Además, será posible combinar todas estas tecnologías y poder manejar fenotipos complejos, gobernados por muchos genes, hecho este muy difícil de pensar como posible hasta el nacimiento de Rosita ISA, el primer bovino del mundo portador de dos genes humanos.

“Afortunadamente nuestras instituciones están en constante respuesta a estas demandas y mediante una fuerte apuesta al progreso en investigación y a la formación de recursos humanos preparados para este desafío. La utopía de ayer, es el presente en el que trabajamos hoy para lograr los objetivos planteados en un futuro ya no muy lejano”, concluyeron los tres científicos.

El Mejor Camino

Los tres investigadores, que hace pocos años desarrollaron el primer bovino bitransgénico del mundo, consideraron que el mejor camino para lograr este tipo de modificación genética es mediante la utilización de dos mecanismos que usan ciertas bacterias para reconocer secuencias específicas de sus patógenos y modificarlas para poder sobrevivir.

La plataforma genética experimental que el INTA y la UNSAM desarrollarán en los próximos años utilizará estas herramientas de última generación para identificar el gen de la beta-lactoglobulina en células bovinas y modificar su secuencia para impedir la formación de esa proteína durante la lactancia.

De esta forma, en aproximadamente tres años podrían generar un bovino bitransgénico como Rosita ISA que produce proteínas humanas en su leche, con la diferencia de que este nuevo ejemplar tendría altas concentraciones de esas proteínas y no produciría beta-lactoglobulina, lo que generaría una leche hipoalergénica que sería consumida sin inconvenientes para la salud por lactantes que no puedan alimentarse con leche materna.

En este sentido, tanto Mucci como Mutto y Kaiser, coincidieron en que “si bien el tiempo biológico podría ser de tres años, los tiempos de aplicación masiva y difusión comercial son difíciles de calcular, ya que aún la Argentina no cuenta con una estructura legal que contemple el consumo de alimentos provenientes de animales genéticamente modificados”.

En este sentido, tanto Mucci como Mutto y Kaiser, coincidieron en que si bien el tiempo biológico podría ser de tres años, los tiempos de aplicación masiva y difusión comercial son difíciles de calcular.

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Colombia trabaja para declarar región como «Libre de Fiebre Aftosa sin vacunación»

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Desarrollan vacuna contra el virus de la fiebre aftosa con tecnología innovadora

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El Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria de Argentina (INTA), el National Research Council de Canadá (NRCC) y Bioinnovo –empresa de base tecnológica conformada por el INTA y Vetanco SA– trabajan con la primera vacuna contra el virus de la fiebre aftosa que no utiliza material infectivo en su proceso de manufactura. Se trata de un hito de relevancia mundial.

La fiebre aftosa es la primera barrera en la comercialización internacional de productos agropecuarios. Los brotes de la enfermedad tienen un gran impacto económico y social a nivel global. Se estima que en las regiones endémicas las pérdidas anuales asociadas a esta enfermedad son de entre 8,4 y 27,3 billones de dólares.

Recientemente se reportaron brotes en animales salvajes en Alemania y en bovinos en Israel, que confirman los riesgos e importancia de contar con estrategias preventivas para esta enfermedad. Para prevenirla existen vacunas efectivas que emplean material infectivo en el proceso de producción. Muchos países deciden no tener plantas productivas de la vacuna dentro de sus territorios o prohíben trabajar con cepas diferentes a las de circulación regional, restringiendo la producción al mercado local.

Por esto, Bioinnovo –empresa de base orientada a la salud animal con más de diez años de trayectoria formada entre el INTA y Vetanco S.A.– es decir, “se puede producir en instalaciones convencionales utilizando los mismos equipos y tecnologías que los ya empleados en la fabricación de cualquier vacuna que utilice células de mamíferos en su proceso productivo”, explicó Andrés Wigdorovitz, director de INCUINTA y Bioinnovo.

“Se trata de una solución segura, eficaz y con perspectivas de posicionarse como una alternativa superadora en cuanto a requerimientos de seguridad y versatilidad”, aseguró Wigdorovitz. “Es la primera vacuna contra la fiebre aftosa en células de mamífero en no utilizar material infectivo en ninguna etapa del proceso productivo”, agregó, y destacó que “el proyecto de una vacuna recombinante para el tratamiento de la fiebre aftosa comenzó hace más de diez años en el Instituto de Virología y fue protegida por una patente a fines del año 2022”.

Por su parte, Marianela Dalghi, investigadora en Bioinnovo y responsable actual de liderar el proyecto, indicó: “Su fórmula basada en cápsides vacías recombinantes (o VLPs, del inglés Virus-Like Particles) hace que no sean necesarios procesos exhaustivos de purificación para eliminar proteínas no estructurales del virus y permite fácilmente discriminar animales infectados de vacunados (DIVA)”.

En ese sentido, al no utilizar virus infectivo en ninguna de las etapas de producción, “la fabricación de nuestra vacuna no está sujeta a las limitaciones nacionales e internacionales de manejo de cepas virales”, subrayó Dalghi. Además, destacó que “ofrece gran potencial para diversificar los portfolios vacunales, alcanzar nuevos mercados, expandir los bancos de antígeno, potenciar la capacidad de respuesta ante emergencias sanitarias en el país y agilizar el desarrollo de vacunas contra cepas virales emergentes”.

En los últimos dos años de trabajo, Bioinnovo logró validar la tecnología desarrollada a escala preindustrial, y avanzar en la elaboración de la documentación necesaria para su registro.

Se está trabajando, en esta etapa, en la búsqueda de un socio internacional. “Este trabajo se está realizando en forma articulada con Cancillería de la Nación de forma muy alentadora, para llevar la tecnología a la etapa de lanzamiento comercial dentro de 2 a 4 años, y con un producto que sea innovador, seguro y tan eficaz como las mejores vacunas disponibles actualmente”. subrayó Wigdorovitz

Por su parte, Jorge Winokur, presidente de Bioinnovo y Vetanco, declaró: “Desde Bioinnovo y su socio comercial Vetanco seguimos invirtiendo en plataformas de vacunas bioseguras para abastecer al mundo en el control de brotes de variantes exóticas”.

Esta política de manipulación segura de materiales va acompañada de los productos de la plataforma Biotech para inmunidad de las mucosas y la línea Vedevax de vacunas dirigidas. Y añadió: “Estamos orgullosos de contar con un equipo comprometido de investigadores, innovadores y técnicos”.

Nueva tecnología

La metodología actual que se empleó para producir nuestra vacuna recombinante se basa en el crecimiento en un biorreactor de las células de mamífero CHOBRI TM que contienen la información para producir de manera inducible VLPs del virus de la fiebre aftosa.

La estrategia de optimización de la producción inducible de VLPs que se desarrolló ha sido patentada por el INTA en conjunto con el NRCC.

Los biorreactores que se utilizan son los mismos que se usan en la producción de vacunas antiaftosa para replicar a las partículas virales infectivas en células de mamífero BHK-21. Luego de que las células alcanzan una masa crítica de crecimiento, se induce la expresión de las VLPs utilizando cumato, un compuesto químico que no es tóxico y es ampliamente accesible.

Después del período de inducción, se colectan las células y se lisan, y posteriormente se somete al lisado celular a procesos de purificación. Finalmente, se adicionan adyuvantes y excipientes de modo de obtener la formulación final, a la cual se le realizan los más estrictos controles de calidad.

Premio a la solución innovadora

Entre más de 1.500 postulantes, el proyecto desarrollado en conjunto por el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRCC) y el INTA, actualmente liderado y financiado por Bioinnovo, ganó la 15° edición (2024) del Concurso de Soluciones Innovadoras Banco Nación, organizado por la Fundación Empretec.

Este premio destacó la vacuna innovadora para prevenir la fiebre aftosa que utiliza cápsides vacías y genes recombinantes sintéticos, eliminando la necesidad de material infeccioso.

Este premio no sólo reconoció un avance científico-tecnológico sino también el esfuerzo de trabajo en equipo y compromiso para crear soluciones con impacto positivo a nivel mundial.

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