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Biomarcadores que Ayudarían a Detectar Grado de Fertilidad Bovina

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Con diversos estudios y tecnologías desarrolladas desde la biología de sistemas como la búsqueda de biomarcadores se han podido identificar importantes funciones del oviducto bovino, entre otros aspectos desconocidos décadas atrás.

Estos avances de investigación se presentaron en la conferencia “Enfoque desde la biología de sistemas para comprender el ambiente oviductal y su impacto en la fertilidad bovina”, dictada en el marco del 1er. Encuentro Académico Internacional en Ciencias Básicas Biomédicas, organizado por el Departamento de Ciencia Animal de la Universidad Nacional sede Palmira.

La biología de sistemas estudia los sistemas complejos de las bases de la vida, explica Ángela María Gonella Diaza, médica veterinaria y zootecnista, magíster en Salud Animal de la UNAL Sede Bogotá, doctora en Medicina Veterinaria y profesora de la Universidad de Florida.

Dentro de esta biología se descubrieron las tecnologías ómicas, las cuales ayudan a estudiar la complejidad de moléculas o sustancias de diferente naturaleza bioquímica.

Una de las áreas que más se ha desarrollado es la búsqueda de biomarcadores, eventos que se producen en un sistema biológico y se interpretan como indicador del estado de salud, de esperanza de vida o de riesgo de enfermedad en dicho sistema. En este campo hay varios estudios que ya se están utilizando a nivel clínico, tales como los biomarcadores para cáncer, enfermedad renal, obesidad y diabetes.

La doctora Gonella se ha enfocado en la búsqueda de biomarcadores que permiten identificar animales de alta fertilidad, específicamente en lo que sucede en el oviducto de los bovinos, órgano que se encarga de la comunicación entre los ovarios y el útero.

Un conducto que sigue sorprendiendo

Aunque años atrás se pensaba que el oviducto era una simple “tubería” que permitía el paso de espermatozoides, ovocitos, y después del embrión, diversos estudios han descubierto aspectos más importantes e interesantes.

Por ejemplo, que pueden reconocer estructuras no fertilizadas: cuando un ovocito no es fertilizado no migra hasta el endometrio y se queda preso en el oviducto. También que la velocidad de transporte de las estructuras en el oviducto depende de la calidad del embrión; así, embriones muertos o degenerados demoran alrededor de dos días más en llegar al lumen uterino.

Estos son solo algunos ejemplos de lo que ocurre en este conducto, el cual tiene un papel muy importante en los procesos de fertilidad, pues se ha concluido que logra establecer comunicación tanto con los embriones como con los gametos.

Búsqueda continua

Hace unos años, la doctora Gonella encontró un estudio en el cual se comprobó que vacas que tienen el diámetro del folículo (estructura que rodea al óvulo y está en los ovarios) más grande producen más progesterona, y viceversa. A partir de eso, le surgieron varias dudas: ¿qué relación tienen estos perfiles de esteroides sexuales (hormonas) con la alta y baja fertilidad?, y a su vez: ¿qué pasaba con la producción de embriones in vitro?

Lo primero que hizo con su equipo investigador fue desarrollar un modelo experimental que les permitiera obtener un grupo de vacas que ovulara folículos grandes y otro que ovulara folículos pequeños, lo cual lograron utilizando protocolos de manipulación hormonal. Cuando preñaron a las vacas observaron que esos grupos eran diferentes no solo a nivel molecular, sino también en cuanto a receptividad y fertilidad.

Luego, los animales se sacrificaron y los oviductos se recolectaron para hacer diferentes estudios. En el primero se evaluó el transcriptoma y el perfil de receptores de esteroides sexuales; en el segundo evaluaron la morfología y la proliferación celular; en el tercero, el proceso de remodelación de la matriz extracelular; en el cuarto, el perfil de microRNA, y en el quinto el metaboloma del fluido oviductal.

Entre los resultados se encontraron diferencias en la concentración de esteroides sexuales que modificarían el ambiente oviductal y afectarían la supervivencia y el desarrollo del embrión. También se observó que dichos esteroides modulan las características morfológicas y funcionales del oviducto bovino, y que además impulsan la remodelación de la matriz extracelular oviductal y regulan la perceptibilidad del embrión.

Como conclusiones generales, la profesora Gonella señala que el oviducto bovino tiene complejos mecanismos para establecer ese ambiente interno, y dichos mecanismos dependen, en gran medida, del perfil endocrino y de la ovulación de folículos grandes y de buena calidad.

Por otro lado, siguen “en la lucha” por encontrar biomarcadores de receptividad oviductal y endometrial que se podrían usar potencialmente para mejorar la calidad de los embriones producidos in vitro.

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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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