Periodista: Ximena García C., Revista AQUA
Tema: Trabajo en materia de diversificación acuícola
Fecha: 14 de agosto de 2018
Corvina
1) ¿Podría detallar el trabajo que ha realizado ADL Diagnostic Chile para el programa, financiado por Corfo, que pretende avanzar en el cultivo de la corvina en Chile?
El trabajo se ha centrado en: a) el desarrollo e implementación de un programa de salud específico para la especie, que incluya una asistencia veterinaria provista de experiencia para la especie, considerando que los problemas sanitarios difieren ostensiblemente de los salmones, y b) desarrollo e implementación de diagnósticos de laboratorio acordes a las necesidades de la especie. La corvina, como la mayor parte de las especies marinas silvestres, era prácticamente desconocida en términos de las enfermedades que pudiera afectarla. Por tanto, se inició un proceso de conocimiento de la especie en un sistema de confinamiento y crianza artificial, de modo de evaluar su comportamiento, adaptación y respuestas a esta nueva condición, de modo de ir generando conocimiento y experiencia que permita implementar herramientas para diagnosticar y controlar los problemas de salud que se puedan ir presentándose.
Junto con lo anterior, se ha podido conformar un cepario de aislados bacterianos identificados en algunos cuadros clínicos, se han desarrollado métodos diagnósticos específicos para algunos de ellos, se han evaluado alternativas terapéuticas y estrategias de desinfección para su control, se han caracterizado las lesiones más recurrentes en los peces y se está trabajando actualmente en una determinación de parámetros hematológicos y de bioquímica clínica, de modo de no sólo aportar en términos estrictamente sanitarios sino que también en confluencia con el aspecto productivo de los peces.
Finalmente, se ha trabajado también en términos de protocolización de las acciones sanitarias y de bioseguridad conforme a la normativa, dado que independientemente de la especie es imprescindible que las formas de trabajo vayan en total consistencia con las regulaciones sectoriales existentes.
En conclusión, el objetivo final ha sido acortar rápidamente las brechas de conocimiento existentes para el manejo sanitario de la corvina, considerando la experiencia derivada de la industria del salmón, de modo de conformar un paquete robusto de servicios acorde con una potencial nueva industria.
2) En materia genética, ¿qué ha significado poder contar con la secuenciación del ADN de la corvina? ¿Esto permitirá, por ejemplo, contar con QTL o herramientas de selección genómica para esta especie? ¿De qué tipo?
La obtención del genoma de la corvina es algo inédito y es uno de los principales logros de ADL dentro del programa, en general, y de la compañía en particular. Pero más allá de eso, pone a esta especie a la par de otras especies productivas, tanto terrestres como acuícolas, que también han sido trabajadas en este sentido. Este conocimiento nos permite avanzar mucho más rápido en la resolución de brechas de conocimiento tanto productivas como sanitarias. Los QTL son un muy buen ejemplo de una herramienta genómica tremendamente útil para programas genéticos en producción, pero las herramientas pueden ir mucho más allá. La transcriptómica, por ejemplo, derivada de la genómica y que evalúa la expresión de los genes, nos permite saber por qué unos peces pueden responder mejor a una condición de menor temperatura o menor oxigenación. Incluso puede indicarnos que el nivel de incorporación de una determinada vitamina en la dieta es insuficiente para cubrir el requerimiento, lo que en términos prácticos implicaría acciones inmediatas para introducir esas correcciones sin esperar el tiempo que se podía esperar antiguamente, cuando esto se evaluaba por mera expresión fenotípica.
3) Tenemos entendido que ADL también trabajó en un proyecto denominado “Gestión ambiental en el cultivo de corvina para contribuir a la sustentabilidad de la industria acuícola”. ¿De qué se trató esta iniciativa? ¿Ya está finalizada?
Ese subproyecto ambiental se enmarca dentro del programa complementario al Programa de Diversificación Acuícola (PDACH) de la corvina, que busca la integración de factores ambientales y sanitarios en un único sistema de gestión. Como ADL estamos totalmente convencidos de que los elementos ambientales inciden directamente sobre la condición de salud de los peces. Es algo que observamos durante los primeros meses de participación en el proyecto, por lo que tomamos la decisión de implementar metodologías integradas de trabajo que incorporen elementos ambientales y sanitarios de modo de trabajarlos a nivel de protocolos de trabajo, como un todo. En consecuencia, construimos en primer lugar una línea de base de los protocolos de trabajo con los peces, condiciones ambientales de crianza, químicos utilizados y disposición de desechos, de modo de que a partir de esa base ir construyendo procesos y procedimientos al nivel de lo exigido actualmente, no sólo en términos normativos, ya que muchos de estos elementos son exigencias de potenciales mercados de destino que deben de ser demostrados de alguna forma. Ese subprograma aún está en ejecución de su primera etapa y debiese finalizar durante 2019.
4) El programa de cultivo de corvina ya está en sus fases finales. ¿Cree que son los aportes que se han realizado en materia genética, ambiental y otras disciplinas será posible contar en el mediano plazo con un cultivo comercial?
Esa es nuestra aspiración y estamos plenamente convencidos que así será. Lo que hemos observado es que la especie es muy adaptable al proceso de cultivo y tremendamente resistente a las condiciones ambientales adversas en materia de oxígeno. Obviamente, hay incertidumbre en cuanto a lo que sucederá en el escalamiento final, pero hay convicción en la forma como se está llevando a cabo el programa, con una exigente mirada no sólo investigativa sino especialmente productiva y económica, en el momento actual. No obstante, las perspectivas son auspiciosas dado que además en el desarrollo del programa se ha volcado la exigente experiencia de un muy buen equipo multidisciplinario e interdisciplinario, de modo de no cometer los errores que se cometieron con otras especies acuícolas y que no llegaron a buen término.
Seriola
5) ¿Podría detallar el trabajo que ha realizado ADL en torno al cultivo de la seriola? ¿Son parte del programa de diversificación (financiado también por Corfo) que está liderando Acuinor?
El programa de Seriola para ADL se enmarca en términos muy semejantes al de la corvina, con la diferencia de que el conocimiento en términos patológicos de Seriola lalandi estaba un tanto más avanzado, producto de la existencia de producciones de esta especie, y otra especies relacionadas (Seriola quinqueradiata), en otras partes del mundo. No obstante, más allá de los antecedentes foráneos, en Chile no existía conocimiento detallado ni experiencia de trabajo en términos del manejo de salud específico para esta especie, por lo que todo tuvo que partir desde cero y a la fecha hemos adquirido una importante experiencia.
De esta forma también se ha avanzado en la caracterización de los principales problemas sanitarios asociados al cultivo, se han podido desarrollar técnicas diagnósticas e implementar medidas de abordaje y control de los problemas de salud que se han presentado y que redundan en mortalidades, las que si bien no han sido significativas, sí pueden a la larga desmejorar los indicadores productivos. Lo relevante, es que se reaiza de manera oportuna y se establecen planes de investigación y acciones tendientes a su efectivo control.
6) ¿Cuáles han sido los avances en materia sanitaria y genética que se han logrado en el cultivo de la seriola?
Al igual que para el caso de la corvina, tenemos identificados y descritos los problemas de salud más relevantes que se presentan en este cultivo. Tenemos los medios para hacer los diagnósticos y hemos implementado algunas herramientas para poder controlarlos. Por el momento no se observa que existan agentes patógenos críticos (y primarios) de relevancia, las escasas enfermedades infecciosas y no infecciosas que hemos diagnosticado y estudiado fundamentalmente corresponden a patologías que podemos controlar en el corto a mediano plazo, sin que ellas a la fecha generen problemas significativos, al menos a la fecha y en estado actual del cultivo. También hemos ido almacenando aislados obtenidos de peces enfermos, con los que hemos desarrollando algunas pruebas diagnósticas y evaluado la eficacia de productos desinfectantes para implementar efectivos programas de bioseguridad. Es importante señalar que la Seriola lalandi es susceptible a algunos patógenos exóticos en Chile, por tanto la estación de cultivo ha debido incorporar los muestreos periódicos normativos determinados por el Programa sanitario específico de vigilancia epidemiológica activa (PVEA), para lo cual ADL ha debido desarrollar y validar los test diagnósticos requeridos por este programa.
Respecto del tema genético, ADL no ha tenido mayor participación dentro de esta temática específica, que es liderada por el Dr. Víctor Martínez de la Universidad de Chile.
7) ¿Cuáles son sus proyecciones para el cultivo de la seriola? Hoy ya se están comercializando juveniles y producto fresco-refrigerado. ¿Cree que con ayuda de herramientas genéticas, y otras, se podrá avanzar en el escalamiento de la producción?
Indudablemente, el escalamiento final es el principal objetivo del programa. Se tienen las herramientas necesarias para este último objetivo y un equipo multidisciplinario experimentado, por lo que se cuenta con todo lo fundamental para trabajar en esta última etapa. Sin duda que es de gran ayuda que exista un mercado consolidado que demanda el producto, pero también una exigencia porque hay que saber cómo entrar y competir con los proveedores históricos que abastecen los exigentes mercados de este producto. Mayores detalles pueden ser proporcionados por los líoderes de este proyecto.
8) Porqué ADL Diagnostic Chile ha estado apostando fuertemente los últimos años por apoyar proyectos de diversificación acuícola? ¿Qué potencial ven en este tema?
Estamos todos convencidos que la industria acuícola chilena debe ampliarse en materia de especies dadas nuestras ventajas comparativas y competitivas. Las especies cultivadas ya consolidadas (salmónidos, mitílidos), están focalizadas en el sur del país quedando todo el norte por explotar. En consecuencia, la idea de diversificación debiese justamente ir orientada hacia zonas con mayor potencial de crecimiento, utilizando especies nativas, mejor adaptadas a las condiciones ambientales existentes en Chile, de modo de preservar el estatus sanitario y ambiental existente, ya que es la única forma de entregarle sustentabilidad y estabilidad a la acuicultura chilena.
En la convocatoria recién pasada del concurso I+D aplicada en empresas de CORFO, ADL Diagnostic Chile se adjudicó un proyecto para desarrollar una nueva vacuna contra la Enfermedad Bacteriana del Riñón (BKD), causada por la bacteria intracelular Renibacterium salmoninarum. El proyecto se enmarca en una serie de herramientas biotecnológicas que la compañía se encuentra desarrollando, haciéndose cargo de la creciente preocupación que está generando esta enfermedad, la cual ocupa el segundo lugar en el ranking de consumo de antibióticos después del SRS y que no cuenta con vacunas verdaderamente efectivas para su prevención. Además, existe una legislación nueva que aplica para la región de Magallanes, la cual exige a las compañías salmoneras, por primera vez en su historía, vacunar contra la enfermedad.
El proyecto recoge y se fundamenta en el conocimiento generado y la experiencia adquirida por parte de ADL en una amplia casuística, estudios internos e investigaciones más amplias realizadas con distintas cepas de Renibacterium salmoninarum, tanto en laboratorio como en desafíos experimentales en ambiente controlado. Uno de los resultados más relevantes de estas investigaciones corresponde a la notable diferencia en virulencia que manifiestan específicas cepas, cuyos resultados fueron consistentes no sólo en sus réplicas sino en 3 distintos ensayos experimentales realizados con salmón del Atlántico; proyectos que fueron desarrollados de manera colaborativa con Aquainnovo??. Dichas cepas del agente causal de BKD, con estos diferenciales de virulencia, están actualmente bajo estudio molecular, en búsqueda de marcadores genéticos que nos permitan identificar en escasas horas si se trata de cepas de alta o baja virulencia. Por cierto, esto no sólo nos ayudará a predecir la virulencia del agente en diversos cuadros patológicos, sino que además nos orienta de manera más efectiva para el desarrollo de los mejores candidatos para vacunas, la cual además tendrá la característica de ser viva atenuada.
Según informaron desde el laboratorio, todo esto les ha permitido la selección de una nueva clase de antígeno, cuya capacidad de prevenir la enfermedad será sometida a investigación durante el proyecto. La dificultad principal es la tasa lenta de crecimiento de la bacteria y la obtención de modelos de desafío experimental estandarizados, lo cual impone dificultades técnicas a la hora de realizar ensayos in vitro y bioensayos en salmónidos, sin embargo parte de estos puntos críticos están siendo resueltos.
De confirmarse la hipótesis que sustenta el proyecto, ADL contribuirá de manera efectiva a la profilaxis de la BKD, una enfermedad tan antigua como la salmonicultura y que tiene un carácter de reemergente.
En el marco del proyecto CORFO 15ITE1-45434, el laboratorio chileno ADL desarrolló una cepa atenuada de Piscirickettsia salmonis, el agente causal de la Piscickettsiosis (SRS). El estudio fue recientemente publicado online en el Journal of Fish Diseases; una de las revistas científicas más destacadas y reconocidas a nivel mundial.
La investigación, que duró casi dos años, permitió generar una metodología que permite la manipulación genética de la bacteria, la cual es responsable de enormes pérdidas económicas para la industria salmonera local. Mediante la construcción in vitro de un plásmido y su posterior transferencia, el equipo de R&D de la empresa logró insertar un fragmento de ADN dentro del cromosoma de un aislado de campo de P. salmonis, interrumpiendo un gen esencial para la virulencia de la bacteria. La cepa así generada, resultó con una disminución drástica de su capacidad de infección tanto in vitro como in vivo, ambos acuciosamente probados. Cabe señalar que, hasta la fecha, los intentos por manipular la bacteria a este nivel habían resultado ser infructuosos.
“El desarrollo de una cepa atenuada de P. salmonis constituyó una apuesta arriesgada desde el comienzo ya que no existía una metodología publicada para lograr este objetivo. Sin embargo, CORFO asumió parte de este riesgo y nos apoyó mediante cofinanciamiento, dado que mostramos avances importantes con fondos propios”, comentó Patricio Bustos, gerente de la compañía. “Ahora no sólo tenemos la metodología, sino que la hemos aplicado con éxito, obteniendo este nuevo hito científico. Esta cepa servirá obviamente como insumo clave para una nueva vacuna y/o como modelo de estudio”, recalcó Bustos.
Desde la empresa indicaron que este trabajo permitirá un avance más rápido en la comprensión de los mecanismos de patogenicidad de P. salmonis, así como también en el desarrollo de nuevas herramientas de control de la enfermedad. Para ello, ADL seguirá invirtiendo recursos y buscando colaboración con otras entidades que permitan potenciar los resultados de esta investigación.
Para más detalles, lea el artículo completo en http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jfd.12762/full
Un reciente artículo publicado en Frontiers in Microbiology, una de las revistas más importantes a nivel internacional en microbiología, describe el aislamiento y caracterización de un plásmido que codifica resistencia a múltiples antibióticos desde una cepa de Piscirickettsia salmonis. Esta cepa mostró una muy baja susceptibilidad a oxitetraciclina (OTC) in vitro, uno de los antibióticos utilizados para combatir la piscirickettsiosis o SRS. Debido a que los aislados de P. salmonis que contenían dicho plásmido derivaron de brotes de SRS refractarios a los tratamientos a OTC, este estudio sería el primero en reportar una cepa clínicamente resistente de P. salmonis a este antibiótico.
La investigación tuvo su origen en el proyecto CORFO 14IDL2-30005, en el cual investigadores de ADL tuvieron la oportunidad de aislar una extensa cantidad de aislados de P. salmonis. Entre esos aislados, llamó la atención un grupo que manifestó un fenotipo “no silvestre” (non-wild-type) a OTC. Con el propósito de conocer el mecanismo de resistencia, se llevaron a cabo una serie de análisis genéticos y de secuenciación que permitieron establecer, fehacientemente, que uno de los plásmidos identificados es el responsable del fenotipo resistente a OTC, comentaron desde la compañía.
El plásmido identificado, denominado p3PS10, se pudo aislar en una cepa de laboratorio de Escherichia coli. En dicha cepa, el plásmido se pudo replicar y estudiar más detalladamente desde un punto de vista fenotípico. Además de baja susceptibilidad a OTC, el análisis indicó que el plásmido expresa genes de resistencia a cloranfenicol, sulfametoxazol-trimetoprim y estreptomicina. Este hallazgo confirma la predicción de multirresistencia a antibióticos que había sido publicada por ADL en un trabajo previo (Bohle y col, 2017).
Aunque el origen del plásmido es incierto, los experimentos condujeron a la conclusión de que es posible que su transferencia ocurra a otras bacterias, lo que puede implicar el surgimiento de nuevas cepas bacterianas patógenas o ambientales con la misma resistencia a OTC. Sin embargo, la baja tasa de transferencia registrada en laboratorio permitió deducir que el traspaso de p3PS10 a patógenos humanos es muy improbable. Desde ADL también aclararon que, si bien no se han hecho nuevos aislamientos desde 2017, la identificación usando el sistema ATBPLEX® indica que los casos de SRS causados por la cepa de P. salmonis clínicamente a resistente OTC siguen detectándose.
Para más detalles, recomendamos leer el artículo completo en el enlace https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2018.00923/full. Lea también el artículo donde se describe el genoma de la cepa AY3800B en http://genomea.asm.org/content/5/5/e01571-16.
Esta nota busca simplificar la nomenclatura en Chile respecto de PRV, dada la creciente confusión que se ha generado con el uso de distintos nombres para cada uno de ellos, que afecta a distintas especies y cuya signología es similar, con algunas variantes.
Desde la primera descripción de PRV hace ocho años atrás, se ha logrado identificar a la fecha 3 tipos distintos de PRV: PRV-1, PRV-2 y PRV-3 (Dhamotharan y col. 2018). El primer tipo corresponde a PRV-1 o PRV clásico, descrito por primera vez el año 2010 por Palacios y col. en Noruega, el cual ha sido asociado a la Enfermedad Inflamatoria del Músculo Cardíaco y Esquéletico (HSMI) en salmón del Atlantico; pero igualmente detectado a la fecha en salmón coho, trucha arco iris y salmón chinook en Chile, Islandia, Canada y Estados Unidos. En Chile, fue detectado por primera vez el 2011 (Bustos y col). A la fecha, se ha reportado cuadro clínico y mortalidad por PRV-1 en salmón del Atlántico en mar y agua dulce, así como en salmón coho en mar.
En el año 2016, Takano y col. lograron identificar PRV-2 como el más probable causante del Síndrome de Cuerpos de Inclusión Eritrocitarios (EIBS) en salmón coho en Japón, que a diferencia de los otros 2 tipos de PRV, PRV-2 no se ha asociado a la fecha a cuadros de HSMI o tipo HSMI propiamente tal, aunque igualmente genera trastornos inflamatorios en corazón, pero además ictericia y anemia; estos últimos síntomas no se presentan en los cuadros de HSMI.
Finalmente, PRV-3 fue descrito el año 2015 por Olesen y colaboradores, causando una enfermedad similar a HSMI en trucha arco iris en agua dulce en Noruega. En Chile, el PRV-3 fue detectado en salmon coho (Godoy et al 2016) y trucha arco iris (Cartagena et al, 2018), aún cuando en ambos casos no fue precisamente definido como PRV-3 sino con otras denominaciones de subtipos. Luego, ADL Diagnostic Chile, a través de un proyecto de investigación recientemente finalizado y financiado por Sernapesca, reportó PRV-3 en salmón coho en mar, en distintos centros de cultivo, evidenciándose una amplia distribución geográfica (Bohle et al, 2018, in prensa); este estudio es el primero que reporta la secuencia completa del genoma (10 segmentos) de PRV-3 en salmón coho, la cual permitirá comparar a nivel de genoma completo y determinar de manera más robusta las relaciones filogenéticas entre las distintas variantes, relación que se estudia convencionalmente con la comparación de segmentos S1.
Los recientes estudios llevados a cabo por ADL indican que el análisis bioinformatico comparativo de los 10 segmentos que componen el genoma de estos 3 tipos de PRV (PRV-1, PRV-2 y PRV-3) muestran porcentajes de identidad nucleotídica promedio desde 61,0% a 88,4% y aminoacidica desde 58,9% a 96,78%[MM1] ; bastante dispares según segmento, filogenéticamente agrupándose en 3 clusters o grupos (Figura 1) al comparar cada segmento del genoma de cada tipo de PRV. Los estudios indican que estas diferencias nucleotídicas presentes a lo largo de cada segmento y en todo el genoma entre los tipos de PRV, se logran evidenciar en el diagnóstico por PCR. Es decir, los PCRs diseñados originalmente para PRV-1 (Palacios y col., 2010) son selectivos, dando positivos sólo a PRV-1 y no a PVR-2 ni PRV-3. Los PCRs diseñados por Takano y col. (2016) sólo dan positivos para PRV-2, y no a PVR-1 ni PRV-3. Por último, el PCR diseñado por Olesen para PRV-3 solo presenta positividad para este virus y no para el resto. Esta selectividad de las técnicas publicadas en la literatura genera una problemática para el diagnóstico de PRV. Por esta razón, en ADL se han diseñado métodos de PCR específicos para cada versión del virus (PRV 1, 2 y 3), aunque a la fecha sólo se ha descrito en Chile PRV-1 y PRV-3.
En resumen, el objetivo de esta nota es informar, aclarar y simplificar la nomenclatura en Chile respecto de PRV, dada la creciente confusión que se ha generado con el uso de distintos nombres para las distintas variantes, las que afectan a distintas especies y cuya signología es similar, con algunas diferencias. En concreto, recomendamos adoptar la nomenclatura propuesta por Dhamotharan y col (2018) ya que en Chile a la fecha se han descrito PRV-1 en salmón del Atlántico, salmón coho y trucha, así como PRV-3 en salmón coho y truchas; ambas variantes generan HSMI o un cuadro tipo HSMI. No se ha descrito a la fecha PRV-3 en salares, pero dada su estrecha relación en cultivo con las otras dos especies, probablemente sólo sea cuestión de tiempo.
En consecuencia, se hace necesario establecer una estrategia de diagnóstico diferencial de HSMI o cuadros tipo HSMI entre las 3 especies de salmonídeos cultivados en Chile, pero usando los métodos de PCRs dirigidos contra PRV-1 y PRV-3, utilizando de manera complementaria el análisis histopatólogico.
Es importante consignar que, no hace mucho, sólo hablábamos de una alta prevalencia de PRV-1 en salares causando algunos brotes de HSMI. Hoy, debemos asumir que se agrega a esta lista los cohos y truchas que también pueden experimentar brotes de HSMI por otras variantes genómicas de PRV, ampliando la cobertura de especie y ambiente (mar, agua dulce), lo que evidentemente agrega nuevos desafíos a una industria que inteligentemente ha sabido abordar los problemas sanitarios en los últimos años.
[MM1]Esto lo tiene más claro Harry