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Científicos lograron que una vaca produzca insulina en su leche

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Los investigadores plantearon que este hallazgo podría aliviar la escasez de la hormona para pacientes con diabetes. Cómo se realizó el proceso y de qué forma se podría poner en práctica.

Podría haber una solución inesperada para la actual escasez de insulina: un bovino marrón de Brasil hizo historia recientemente como la primera vaca transgénica capaz de producir insulina humana en su leche.

“La madre naturaleza diseñó la glándula mamaria como una fábrica para producir proteínas de manera muy, muy eficiente”, explicó el líder del estudio, Matt Wheeler, profesor de ciencias animales de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. “Podemos aprovechar ese sistema para producir una proteína que puede ayudar a cientos de millones de personas en todo el mundo”.

Su equipo, que incluyó a científicos de la Universidad de São Paulo, describió cómo desarrollaron la vaca productora de insulina en un informe publicado el 12 de marzo en Biotechnology Journal. Se necesitarían más pruebas, un sistema de purificación y la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de EE. UU. para poner en práctica la estrategia. Pero la insulina producida por vacas transgénicas podría aliviar la escasez que a menudo hace que la hormona sea difícil de conseguir para los 8,4 millones de estadounidenses con diabetes que dependen de ella para sobrevivir.

“Nuestro objetivo era producir proinsulina, purificarla hasta convertirla en insulina y partir de ahí”, dijo Wheeler en un comunicado de prensa de la universidad. “Pero la vaca básicamente lo procesó ella misma… La glándula mamaria es algo mágico”.

Para producir la vaca transgénica, se insertó un segmento de ADN humano en los núcleos celulares de 10 embriones de vaca. Contenía la codificación de la proinsulina, un precursor de la forma activa de la insulina. A través de la ingeniería genética, el ADN humano fue seleccionado para su expresión solo en el tejido mamario. Los embriones alterados fueron implantados en el útero de vacas normales en Brasil, y nació un ternero transgénico.

Una vez que maduró, los investigadores utilizaron la inseminación artificial para tratar de embarazarla. Cuando eso falló, usaron hormonas para estimularla a producir leche por primera vez. A pesar de que tuvo menos de lo que un embarazo exitoso habría producido, la leche no solo tenía niveles detectables de proinsulina humana, sino también de insulina en sí. Los investigadores no esperaban eso.

Aún así, la insulina y la proinsulina tendrían que ser extraídas y purificadas para su uso, y cada litro de leche contenía solo unos pocos gramos. Los investigadores no saben cuánta insulina sería típica. Pero Wheeler hizo un cálculo rápido: si una vaca puede producir 1 gramo de insulina por litro de leche, y un Holstein típico produce de 40 a 50 litros al día, eso es mucha insulina. Una unidad típica de insulina equivale a 0,0347 miligramos.

“Eso significa que cada gramo equivale a 28,818 unidades de insulina”, dijo Wheeler. “Y eso es solo un litro: los Holstein pueden producir 50 litros al día. Puedes hacer los cálculos”. El siguiente paso es volver a clonar la vaca. Los investigadores tienen la esperanza de lograr un mayor éxito con la gestación y los ciclos completos de lactancia en la próxima generación de animales. Eventualmente, el objetivo es crear toros transgénicos, aparearlos con las hembras transgénicas y crear un rebaño “especialmente diseñado”. Incluso un rebaño pequeño podría superar rápidamente los métodos existentes para la producción de insulina, sin necesidad de instalaciones o infraestructura altamente técnicas, dijo Wheeler.

“Podría ver un futuro en el que un rebaño de 100 cabezas, equivalente a una pequeña lechería de Illinois o Wisconsin, podría producir toda la insulina necesaria para el país”, dijo. –¿Y un rebaño más grande? Podrías hacer el suministro de todo el mundo en un año”.

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Con estrategias de mitigación, aumentan un 40 % la productividad ganadera, con estrategias de mitigación

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En el marco del proyecto internacional GANASUR, especialistas del INTA presentaron los resultados del estudio en la Cuenca del Salado, Buenos Aires. Con estrategias de mitigación en los establecimientos se evitó la emisión de 7.400 toneladas de CO₂ y aumentó la producción por vientre un 40 %. Mejoras en la sanidad preventiva y reproductiva, descarte de animales improductivos y manejo del pastoreo, entre las estrategias implementadas.

El proyecto GANASUR se desarrolla sobre la estructura cooperativa de PROCISUR, que reúne a los institutos nacionales de investigación agropecuaria de Argentina, Brasil, Chile, Paraguay y Uruguay, junto con el IICA. La iniciativa busca identificar sistemas ganaderos representativos de cada país, evaluar opciones de mitigación y modelar los impactos productivos, económicos y ambientales asociados a su implementación.

En el caso de la Argentina, se seleccionó como caso de estudio un sistema de ciclo completo de la Pampa Deprimida. Según explicó Mauricio Álvarez, coordinador del Programa Nacional de Carnes y Fibras Animales del INTA, “se trata de una de las principales regiones ganaderas del país y porque la cría concentra una proporción muy importante de las emisiones del sistema”. Al mismo tiempo, sus brechas de eficiencia reproductiva y productiva ofrecen una oportunidad concreta para reducir emisiones sin disminuir la producción de carne.

En esta línea, puntualizó: “Para los países del CAS aumentar la productividad es una meta irrenunciable y los resultados demuestran que es posible producir más, mejorando la rentabilidad, de manera ambientalmente sostenible”.

En este sentido, subrayó: “Los resultados muestran que la mitigación puede integrarse a una estrategia de mejora productiva y económica: no se trata de producir menos, sino de producir más eficientemente, con una menor cantidad de emisiones por unidad de producto y una reducción simultánea de las emisiones absolutas”.

Las medidas de mitigación no se definieron como un paquete teórico, sino a partir de tecnologías probadas y compatibles con el funcionamiento de los establecimientos, detalló Álvarez, al tiempo que aclaró que “fueron validadas mediante consultas con productores y referentes sectoriales, que permitieron identificar aquellas que estarían dispuestos a adoptar”.

En esta línea, destacó que “uno de los principales aportes de GANASUR es haber integrado las dimensiones productiva, ambiental y económica. No alcanza con saber cuánto puede reducirse una emisión: también necesitamos conocer qué efecto tiene la tecnología sobre la productividad, cuánto cuesta implementarla y cuáles son las condiciones para que un productor decida adoptarla”.

Entre las estrategias que se aplicaron, se destacan las mejoras en la sanidad preventiva y reproductiva, el descarte de animales improductivos, el manejo del pastoreo, la recuperación de pasturas, la incorporación de leguminosas, la suplementación estratégica, la inseminación artificial a tiempo fijo y la selección genética.

“La implementación completa de esta trayectoria permitiría evitar unas 7.400 toneladas de CO₂ equivalente entre 2027 y 2040, lo que representa una reducción del 15 % de las emisiones acumuladas respecto del escenario de referencia”, confirmó el investigador. Para 2040, las emisiones anuales disminuirían hasta aproximadamente 2.645 toneladas de CO₂ equivalente y la huella de carbono por kilogramo producido se reduciría cerca de un 27 %.

“Los beneficios no serían solamente ambientales, sino también productivos”, sentenció Álvarez. Es que, según detalló, la producción por vientre aumentaría un 40 %, al pasar de 197 a 275 kg de peso vivo, mientras que el mayor volumen de carne generado y la mejora de la eficiencia permitirían alcanzar importantes beneficios económicos.

Según detalló el especialista del INTA, “la transición tecnológica se diseñó de manera gradual y acumulativa”. En una primera etapa se propuso ordenar el manejo del rodeo y mejorar su desempeño reproductivo; posteriormente, fortalecer la base forrajera y nutricional; y, finalmente, incorporar herramientas de mayor intensificación.

“Esta secuencia responde a una lógica concreta: comenzar por tecnologías de menor complejidad y avanzar hacia otras que requieren mayores capacidades e inversiones, evitando asumir que todas pueden adoptarse simultáneamente”, aclaró Álvarez.

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