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Un estudio puede contribuir a aumentar el índice de éxito en la gestación bovina

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La interacción bioquímica precoz entre el embrión y el útero puede ser fundamental para afianzar la gestación vacuna, según constataron investigadores brasileños.

Se estima que entre el 20% y el 40% de las gestaciones vacunas se pierden aún durante la fase embrionaria. Con todo, las causas de la mortalidad o los factores que afectan la supervivencia de los embriones y la continuidad de dicha gestación bovina aún no han sido completamente dilucidados.

Un estudio a cargo de investigadores de la Universidad de São Paulo (USP), en su campus de la localidad de Pirassununga, en colaboración con pares de las universidades de Florida, en Estados Unidos, y de Amberes, en Bélgica, indicó que existe una comunicación bioquímica entre el embrión y el útero que puede ser fundamental para asegurar el desarrollo ideal y el afianzamiento exitoso de la gestación bovina.

Los resultados de dicho estudio, que contó con el apoyo de la FAPESP – Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo, salieron publicados en la revista Scientific Reports.

“Constatamos que existe una comunicación bioquímica del embrión con el útero mucho más temprana de lo que se pensaba: en el sétimo día de gestación”, declaró Mario Binelli, docente de la Universidad de Florida y coordinador del proyecto.

“A partir de ese estadio de desarrollo, el embrión posee la capacidad de alterar la composición bioquímica del ambiente uterino y, probablemente, esos cambios favorecen el desarrollo embrionario”, dijo Binelli.

De acuerdo con el investigador, en la fase embrionaria de la gestación bovina, el embrión transita desde las tubas o trompas (oviductos) hacia la luz del útero, en donde permanece suavemente adherido durante un período de 20 días hasta su implantación y el comienzo de la formación de la placenta (placentación).

Este período es crítico para la preñez, toda vez que el 40% de los embriones mueren en esta fase. En tanto, tras su implantación, la mortalidad embrionaria va disminuyendo a medida que los embriones pasan a recibir nutrientes a través de la placenta.

Hasta ahora no se había planteado la hipótesis de que el embrión vacuno podría influir sobre el útero materno al comienzo de la etapa previa a la implantación, toda vez que, en ese estadio, es sumamente pequeño posee entre 100 y 200 células y microscópico: mide 200 micrones aproximadamente.

“La idea vigente indicaba que, en esa fase, el embrión solo recibiría pasivamente nutrientes y estímulos del tracto reproductivo materno, sin ninguna actuación”, dijo Binelli.

Con todo, en el marco de otro estudio reciente, a cargo del mismo grupo de investigadores, quedó demostrado que la presencia del embrión al sétimo día de gestación altera la transcripción de algunos genes específicos en el tracto reproductivo.

Pero no se sabía si aparte de modificar la transcripción génica, los embriones podrían liberar señales capaces de alterar la composición bioquímica del microambiente uterino, de manera tal favorecer su desarrollo.

Con el objetivo de poner a prueba esta hipótesis, los investigadores analizaron la concentración de determinadas moléculas las cuales, según se estima, cumplen un papel importante en la gestación bovina en el endometrio (la mucosa que recubre la pared interna del útero) de vacas inseminadas y detectadas como gestantes siete días después del celo y en vacas no inseminadas y, por ende, no gestantes.

Los resultados de los análisis indicaron que la presencia del embrión al sétimo día de gestación aumentó la concentración de moléculas derivadas de la vía de las lipoxigenasas (una familia de enzimas implicadas en el metabolismo de eicosanoides) y disminuyó la de aminoácidos, aminas biogénicas, acilcarnitinas y fosfolipídos en el endometrio de las vacas inseminadas.

“Observamos que existe posiblemente una serie de interacciones bioquímicas entre el embrión que está desarrollándose y el útero. Dichas interacciones pueden ser más o menos ideales para atender las necesidades de este y permitir que la preñez tenga éxito”, dijo Binelli.

“Los avances en el conocimiento de las condiciones ideales para el desarrollo embrionario durante esa fase inicial, cuando una gran cantidad de gestaciones se pierde, mejorarían la productividad y rentabilidad de la ganadería”, añadió.

Embriones in vitro

De acuerdo con el investigador, los resultados de este estudio pueden contribuir para mejorar el desarrollo de embriones bovinos in vitro, sector en el cual Brasil es el mayor productor mundial.

Pese a su éxito, esta técnica aún exhibe fallas. “Todavía se producen muchas pérdidas de embriones, probablemente porque aún no se logra mimetizar in vitro, es decir, fuera del tracto reproductor animal, lo que sucede in vivo en el útero vacuno”, consignó Mariana Sponchiado, primera autora del artículo, quien desarrolló el estudio durante su doctorado en curso en la USP y en la Universidad de la Amberes.

“Al avanzar en la caracterización del ambiente uterino ideal para el desarrollo embrionario sería posible mimetizar esas condiciones in vitro”, afirmó Sponchiado.

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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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