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Desarrollan un sistema para detectar mastitis bovina con termografía infrarroja

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La nueva tecnología representa un paso importante hacia una detección de mastitis más efectiva y eficiente en vacas lecheras. La mastitis subclínica es la forma que no muestra signos visibles de inflamación.

La mastitis es una de las enfermedades más comunes en las vacas lecheras, y puede causar una reducción en la producción y calidad de la leche, impactando negativamente en los beneficios económicos de las explotaciones ganaderas. Por lo tanto, la detección oportuna de la mastitis lechera es esencial para minimizar el impacto en la producción lechera.

La mastitis subclínica no muestra signos visibles de inflamación, pero puede causar un aumento en el recuento de células somáticas (SCC) en la leche. La mastitis clínica es una forma más severa de mastitis que muestra signos visibles de inflamación y también puede causar cambios en la leche y molestias en la vaca.

DETECCIÓN DE MASTITIS

Para lograr el rápido diagnóstico, se han estudiado varios métodos de detección y equipos, como recuento de SCC, la prueba de mastitis de California (CMT) y la prueba de pH de la leche. Sin embargo, estos métodos requieren la medición de componentes fisicoquímicos en muestras de leche de vaca utilizando instrumentos especializados en condiciones ambientales estrictas, y el proceso operativo general es tedioso y costoso.

La tecnología de termografía infrarroja (IRT) es un método no invasivo y no destructivo de medición de la temperatura corporal que ha sido utilizado por numerosos investigadores como herramienta de diagnóstico fisiológico y patológico. Sin embargo, la precisión promedio de detección de mastitis ha sido baja en los estudios previos.

No obstante, en los últimos años, con el rápido desarrollo del Deep Learning en sistemas de visión artificial, las redes neuronales convolucionales han logrado un éxito significativo en escenarios de detección de objetivos en escenarios complejos.

Para abordar estos problemas, un grupo de investigadores de China han desarrollado el algoritmo de segmentación semántica CLE-UNet (Centroid Loss Ellipticization UNet) que integra la tecnología infrarroja y las redes neuronales convolucionales.

ELEVADA PRECISIÓN Y SENSIBILIDAD

El objeto experimental de este artículo fue un grupo de 180 vacas Holstein lactantes, sobre las cuales se realizó el estudio. En comparación con el recuento de células somáticas, el nuevo método logró una precisión y sensibilidad de 86,67 % y 82,35 %, respectivamente, para detectar mastitis en estas vacas lecheras.

Ante estos resultados, los autores explican que, si bien el estudio se ha mostrado prometedor en el uso de datos infrarrojos térmicos para la detección de mastitis, “reconocemos que se necesitan más mejoras para aprovechar al máximo el potencial de este método”. Factores como el color de la piel, la cobertura de estiércol y la vellosidad “pueden afectar la precisión y confiabilidad de los resultados termográficos y, por lo tanto, deben abordarse para mejorar la efectividad del método”.

No obstante, “nuestro estudio representa un paso importante hacia una detección de mastitis más efectiva y eficiente en vacas lecheras, lo que en última instancia podría conducir a una mejor salud animal y producción de leche”.

En conclusión, el uso innovador del algoritmo CLE-UNet “ha mejorado significativamente la precisión y ha demostrado ser una herramienta eficaz para detectar con precisión la mastitis en vacas”, celebran.

 

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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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