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CRISPR: vacas con microbiomas ‘a medida’ para frenar las emisiones de metano

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Científicos de EE UU trabajan en modificar los microbios intestinales de estas reses para reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero. La técnica, basada en esta herramienta de edición genética, aún está en fase experimental, pero podría transformar la ganadería sostenible. En los últimos años la comunidad científica se ha preguntado si es posible emplear edición genética en los microorganismos del rumen para limitar la emisión de metano. Por otro lado, el proyecto METALGEN en España mide las emisiones de forma directa e individual en los animales de una forma no invasiva

Gran parte del metano emitido por las vacas proviene de microbios de su intestino que expulsan a través de eructos. Por ello, tanto la dieta como la genética de los propios animales tendrían un importante impacto en la composición de dicha microbiota. Y la modificación de estos organismos para disminuir su producción de gas permitiría también reducir las emisiones antes de que lleguen a la atmósfera.

En los últimos años la comunidad científica se ha preguntado si es posible emplear herramientas de edición genética, como CRISPR, para intervenir en los microorganismos del rumen y así limitar la emisión de metano.

Este es el reto que se marcó hace un par de años un grupo de investigadores de la Universidad de California (UC) en Davis, la UC Berkeley y la UC San Francisco (todas en EE UU), respaldados por una financiación de 70 millones de dólares del Audacious Project de la organización TED.

El profesor Ermias Kebreab, conocido por estudios previos para lograr que los aditivos de algas marinas en la alimentación bovina afecten hasta en un 82 % a la producción de metano, es uno de los líderes de esta iniciativa.

En conversaciones con SINC, este investigador, que también ejerce como director del Centro Mundial de Alimentos, ha explicado que usando CRISPR Cas9 en su intervención temprana han comprobado que se produce “una reducción continua de las emisiones”. No obstante, aún no han desarrollado la técnica, por lo que considera que “es muy pronto”.

Bacterias seleccionadas minuciosamente

Kebreab cuenta que se han centrado en los genes que controlan la última parte del proceso que genera el metano. Para ello, habrían seleccionado las bacterias más comunes, las que funcionan mejor en el estómago de la vaca y las que se pueden cultivar y modificar en el laboratorio. “Elegimos cepas según su abundancia, niveles de actividad ruminal y su capacidad de cultivo y transformación”, apostilla.

El profesor de la UC Davis comenta que siguen varias estrategias para garantizar que los microbios editados puedan prosperar y dominar un ecosistema tan complejo y competitivo como el rumen.

Nos centramos en rasgos que mejoran la competitividad, como la flexibilidad metabólica, y en probar métodos de administración que favorezcan la colonización en etapas tempranas de la vida, cuando los nichos microbianos aún se están formando”, aclara.

En cuanto a un posible escape de microbios modificados a ecosistemas silvestres, afirma que se toman muy en serio los riesgos de la transferencia horizontal de genes y han diseñado “estructuras con una movilidad mínima y sin marcadores de resistencia a los antibióticos, con mecanismos de seguridad integrados en el genoma”.

Kebreab asegura que no han encontrado evidencias de que haya razas bovinas más compatibles con las intervenciones microbianas basadas en CRISPR en el rumen. E incluso asevera que la edición genética podría funcionar igualmente en otros rumiantes como ovejas o cabras, más comunes en otros países en desarrollo.

Foto. Matthias Hess (a la izquierda) y Ermias Kebreab (a la derecha) están junto a un aparato que simula el estómago de una vaca y permite analizar los microbios que generan metano. / UC Davis | Gregory Urquiaga

Avances en paralelo en España

España también ha desplegado una iniciativa en esta línea en la que han participado el Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA), del CSIC, la Confederación de Asociaciones de Frisona Española (CONAFE) y NEIKER. En su proyecto METALGEN buscan la mejora de la eficiencia alimentaria y la mitigación de emisiones de gases con efecto invernadero en vacas lecheras. Para su investigación han contado con información genética de 1 500 ejemplares de explotaciones comerciales.

Hasta ahora, el proyecto ha logrado la medición de emisiones de forma directa e individual en los animales de una forma no invasiva. Asimismo, ha identificado los microorganismos que favorecen la producción de metano de las arqueas o que limitan esa producción.

METALGEN ha incorporado igualmente la edición genética del microbioma, aunque uno de sus impulsores, Óscar González Recio, reconoce a SINC que esta técnica se encuentra en una etapa muy temprana.

“De momento la investigación se limita al laboratorio. Hacer una edición genética dirigida a uno o pocos microorganismos y que no afecte al resto de la comunidad microbiana ni al animal es un reto, que requiere mucha más investigación y evidencia antes de poder ponerla en práctica”, subraya González, antes en INIA y actualmente presidente de la sección ‘Microbioma’ de la Sociedad Internacional de Genética Animal (ISAG) y profesor de la Universidad de Edimburgo.

Este investigador, no obstante, reconoce que uno de los hallazgos que más les ha sorprendido es que el control genético de la microbiota resulte tan consistente entre las vacas criadas en diferentes países.

Eficacia combinada

Para González hay otros enfoques como los aditivos alimentarios, las algas marinas o las vacunas que podrían ser complementarios y convivir con la mejora genética.

“Podemos y debemos atajar el problema por varios frentes, cada uno con sus ventajas y sus inconvenientes. Por ejemplo, la mejora genética necesita de más años para ver el efecto pero, por otro lado, su aplicación es más barata y permanente. Mientras que con vacunas o estrategias nutricionales se requiere una implementación continua y completa que aumenta mucho el coste, los cambios son visibles a más corto plazo”, opina.

Podemos y debemos atajar el problema por varios frentes, cada uno con sus ventajas y sus inconvenientes. Óscar González, impulsor del proyecto METALGEN

Kebreab coincide en esta complementariedad y destaca que, aunque CRISPR tiene el potencial de producir efectos a largo plazo con una sola intervención, “su escalabilidad y aceptabilidad requerirán una validación exhaustiva”.

Foto. Los miembros del equipo tras el proyecto METALGEN, una iniciativa española para reducir las emisiones de metano. / Óscar González Recio

Una vacuna contra el metano

David R. Yáñez-Ruiz es el coordinador de un proyecto del CSIC puesto en marcha en la Estación Experimental del Zaidín (EEZ) —que incluso ha contado con financiación de la Fundación Bezos— para el desarrollo de una vacuna que reduzca las emisiones de metano del ganado.

El objetivo es que la respuesta inmune disminuya la producción de metano en torno a un 30 %. Primero se desarrollará en vacuno lechero, luego en vacuno de carne y posteriormente en otras especies.

El objetivo es que la respuesta inmune disminuya la producción de metano en torno a un 30 %

La ventaja de la vacuna, a diferencia del CRISPR, es que ofrece una vía más inmediata, estable y compatible con protocolos ya consolidados en ganadería.

El investigador comparte con SINC que están completando los primeros ensayos en terneros para caracterizar cómo colonizan estas arqueas desde el nacimiento y cómo responde el sistema inmunitario. Con esa información se diseñarán los antígenos, la vía y el momento óptimo de vacunación. Uno de sus grandes beneficios es que bastarían una o dos dosis en toda la vida del animal, frente a aditivos como Bovaer, que deben administrarse de forma continua y resultan poco viables en sistemas de pastoreo.

Sin embargo, Yáñez-Ruiz también reconoce que “la vacunación presenta otras limitaciones, como conseguir una respuesta inmune lo suficientemente alta (<30 %) sin afectar a otras funciones del animal”. Una reducción a esos niveles no perjudicaría ni su digestión ni su salud.

Integrar microbios de otros excrementos

Otra alternativa curiosa y llamativa es un experimento llevado a cabo por investigadores de la Universidad Estatal de Washington. Estos probaron microbios de excrementos de bebés canguro en simuladores de estómago de vaca.

Dichos microbios se caracterizan por generar ácido acético en lugar de metano, lo que reduce emisiones y aporta energía aprovechable para el crecimiento del ganado. Al introducirlos en el estómago simulado reemplazaron a los productores de metano durante meses. El próximo reto es comprobar si funciona en vacas reales.

Futuras aplicaciones

Yáñez-Ruiz destaca que el potencial del CRISPR es “enorme” en la modulación del microbioma digestivo, puesto que ya se conoce el genoma completo de la arquea más abundante del rumen (Methanobrevibacter ruminantium) y eso permitiría iniciar pruebas de edición genética en sistemas in vitro. “Sin embargo, el tiempo que se requiere para que esto pueda llegar a ser posible, no solo por cuestiones técnicas, sino legales, es aún muy largo”, asegura.

Hay que esperar entre 5 y 7 años para hacer más ensayos con animales y estudios de campo de contención

Para Ermias Kebreab, antes de usar el corta-pega genético a gran escala en granjas o sistemas comerciales habrá que esperar entre 5 y 7 años para hacer más ensayos con animales y estudios de campo de contención.

No obstante, la perspectiva es muy prometedora y los miembros de su proyecto ven “grandes posibilidades para CRISPR en el ganado más allá del metano, incluida la resistencia a las enfermedades, una mejor administración de vacunas y la resiliencia al estrés, si se aborda de manera responsable”.

La legislación marcará que su implantación se demore más o menos, con la FDA de EE UU desarrollando ya una guía para microbios modificados genéticamente. Eso sí, Europa muestra aún su habitual enfoque más restrictivo.

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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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Expertos de las Américas avanzan en la definición de las reservas estratégicas del Banco Regional de antígenos de Fiebre Aftosa

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La sanidad animal recibe apenas el 0,6 % del gasto mundial en salud pese al aumento de las crisis sanitarias

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El informe advierte que los recortes de la ayuda dejan al mundo peligrosamente expuesto a las enfermedades transfronterizas, la inseguridad alimentaria y la próxima pandemia.

El mundo no está invirtiendo lo suficiente en sanidad animal, pese a la creciente evidencia de que el costo de la inacción supera con creces el costo de la prevención.

El informe, publicado por la Organización Mundial de Sanidad Animal (OMSA, WOAH por sus siglas en inglés) en el marco de su 93.ª Sesión General, es la única evaluación mundial anual de las tendencias, riesgos y desafíos en materia de sanidad animal.

El informe destaca que las enfermedades animales destruyen más del 20 % de la producción animal mundial cada año. Estos impactos se sienten con mayor intensidad en los países de ingresos bajos y medios, donde la sanidad animal desempeña un papel fundamental para sostener los medios de vida, la seguridad alimentaria y la resiliencia económica. Al mismo tiempo, los sistemas con recursos insuficientes tienen dificultades para detectar y responder a las enfermedades de forma temprana, y también enfrentan retos para mantener los estándares de bienestar animal.

Las recientes reducciones de los presupuestos de ayuda internacional están agravando la presión. La asistencia para el desarrollo en salud ha caído a aproximadamente 39.100 millones de dólares estadounidenses en 2025, y la sanidad animal representa menos del 2,5 % de ese total. En el mismo periodo, el gasto mundial en defensa alcanzó un récord de 2,9 billones de dólares estadounidenses. En este contexto, el fortalecimiento de los sistemas de sanidad animal la infraestructura compartida que protege frente a enfermedades de origen natural, liberaciones accidentales y amenazas biológicas deliberadas sigue estando insuficientemente financiado, pese a su papel esencial en la gestión de riesgos transfronterizos, incluidas las enfermedades emergentes y las amenazas biológicas.

El informe subraya que llevar los Servicios Veterinarios de todos los países a los estándares internacionales costaría aproximadamente 2.300 millones de dólares estadounidenses al año, menos del 0,05 % de los 3,6 billones de dólares en pérdidas económicas atribuidas a la COVID-19 en 2020, una enfermedad que con gran probabilidad tuvo un origen animal, aunque su origen preciso y la vía de transmisión al ser humano aún no se han establecido de forma definitiva.

«Los sistemas de sanidad animal se sitúan en el centro mismo de la seguridad alimentaria, la estabilidad económica, el bienestar y la salud humana, y sin embargo están crónicamente infradotados», declaró la Dra. Emmanuelle Soubeyran, Directora General de la OMSA. «La pandemia de COVID-19 puso de manifiesto la importancia de invertir más en la prevención y en el enfoque de Una sola salud. Una sola salud seguirá siendo una aspiración hasta que la sanidad animal se integre de manera genuina en la forma en que planificamos e invertimos, mucho antes de que llegue la próxima crisis».

Entre 2025 y 2026, 64 países y territorios notificaron más de 2.000 brotes de influenza aviar de alta patogenicidad, lo que provocó el sacrificio o la pérdida de más de 140 millones de aves de corral.

La fiebre aftosa ha causado brotes sin precedentes en el África meridional y ha reaparecido en Europa. La peste porcina africana continúa propagándose, incluso mediante notables saltos a larga distancia.

Asimismo, el gusano barrenador del Nuevo Mundo una mosca parásita que se alimenta de carne está generando gran preocupación, con decenas de miles de casos registrados en América Central y una expansión hacia el norte que supone una amenaza para la sanidad animal más allá de los países actualmente afectados.

El 75 % de las enfermedades infecciosas emergentes en humanos se originan en animales, lo que convierte a los sistemas de sanidad animal en la primera línea de defensa del mundo frente a los brotes, incluida una posible próxima pandemia.

Sin embargo, el informe indica que estos sistemas están bajo presión: el 18 % de los países evaluados recientemente presenta una disminución de la capacidad veterinaria, y el 22 % una disminución de la capacidad del personal paraprofesional.

«Lo que estamos observando va más allá de la propagación de las enfermedades y refleja también una presión creciente sobre las redes de vigilancia y las capacidades de respuesta de emergencia, especialmente en las regiones más expuestas a los riesgos para la sanidad animal», afirmó el Dr. Paolo Tizzani, epidemiólogo veterinario senior de la OMSA.

«Cuando los Servicios Veterinarios carecen de recursos, las enfermedades se detectan tarde, se propagan más y resultan más costosas de controlar, independientemente de cómo se hayan iniciado. Fortalecer estos sistemas es, por tanto, una forma importante y eficaz de que los gobiernos y sus socios reduzcan los riesgos y mejoren la preparación».

Con base en 54 países y territorios evaluados por la OMSA, se estima que sería necesario un aumento presupuestario medio del 52 % para cubrir el coste anual real de unos Servicios Veterinarios eficaces. El Programa de Prestación de Servicios Veterinarios (PVS) de la OMSA ofrece a los países una evaluación independiente de sus sistemas de sanidad animal y una hoja de ruta adaptada para su mejora. Como avance positivo, tras actividades recientes del PVS, más de la mitad de los países participantes informaron de un aumento de los recursos financieros.

El informe insta a los gobiernos a aumentar la financiación de los sistemas de sanidad animal e integrarlos en estrategias más amplias de salud, economía y seguridad; a los socios para el desarrollo a alinear la financiación con la prevención a largo plazo en lugar de la respuesta a las crisis; y a las instituciones financieras y al sector privado a reconocer la sanidad animal como una inversión de alto impacto.

«Los sistemas de sanidad animal son un bien público mundial, y el mundo no los financia como tal», concluyó la Dra. Susana Pombo, Presidenta de la Asamblea Mundial de Delegados de la OMSA.

«En un momento en que los gobiernos están aumentando los presupuestos de defensa, conviene preguntarse qué significa realmente la sanidad animal en este contexto. Las enfermedades no reconocen fronteras. Una brecha en la vigilancia de la sanidad animal en un país es una vulnerabilidad para todos los países, por lo que es fundamental cambiar nuestra forma de pensar sobre la solidaridad y la inversión en los sistemas de sanidad animal».

Las conclusiones del informe servirán de base para los debates de la próxima 93.ª Sesión General de la Asamblea Mundial de Delegados (18–22 de mayo), en particular en el Foro Técnico de la OMSA dedicado este año al tema «Invertir en sanidad animal para asegurar el futuro de todos».

También se celebrará una reunión ministerial al margen de la Ceremonia de Apertura, que incluirá la publicación de una declaración ministerial que reflejará una visión compartida sobre los sistemas de sanidad animal.

Acerca de la Organización Mundial de Sanidad Animal (OMSA)

La OMSA es la autoridad mundial en sanidad y bienestar animal. Fundada en 1924 en respuesta al devastador brote de peste bovina en Bélgica que formó parte de una epidemia más amplia que afectó a varios países europeos y tuvo repercusiones mundiales, la OMSA se ha dedicado desde entonces a vigilar, controlar y difundir información sobre las enfermedades animales en todo el mundo.

La OMSA se centra en la difusión transparente de información sobre las enfermedades animales, en la mejora de la sanidad animal a nivel mundial y, con ello, en la construcción de un mundo más seguro, saludable y sostenible. https://www.woah.org/es/inicio/

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