La acuicultura de camarones ha luchado durante mucho tiempo contra enfermedades virales devastadoras, en particular el virus del síndrome de la mancha blanca (WSSV). Estas enfermedades pueden causar tasas de mortalidad significativas, lo que genera pérdidas económicas sustanciales. Si bien la vacunación es prometedora como medida preventiva, los métodos tradicionales a menudo enfrentan limitaciones, en particular en términos de administración y eficacia.
Un estudio reciente publicado en la revista Aquaculture ha presentado un enfoque innovador para la vacunación de camarones, aprovechando un sistema de administración bacteriana seguro y eficaz. Al utilizar Listeria monocytogenes atenuada (HKALM) muerta por calor, los investigadores de Seeing Bioscience Co., Ltd., de Innocreate Bioscience Co., Ltd., de la National Taiwan Ocean University, de la Monash University y de la National Taitung University han desarrollado una nueva vacuna oral que puede administrar material genético de manera efectiva a los camarones, lo que desencadena una respuesta inmunitaria sólida.
Estrategias de gestión de enfermedades
Las estrategias de gestión de enfermedades en la acuicultura incluyen antibióticos, quimioterapéuticos, probióticos y vacunación. Sin embargo, los antibióticos y los quimioterapéuticos son cada vez más criticados debido a riesgos como la acumulación de residuos de fármacos, la aparición de patógenos resistentes y la posible inmunosupresión.
La vacunación es una alternativa prometedora, aunque su aplicación generalizada está limitada por la falta de sistemas de administración rentables y escalables, en particular para la administración oral.
Vacunación en los camarones
Los camarones carecen de inmunidad adaptativa, pero pueden generar respuestas inmunitarias innatas contra bacterias, parásitos y virus, lo que estimula la investigación de vacunas específicas para camarones. A pesar de los esfuerzos por desarrollar vacunas utilizando patógenos inactivados, proteínas recombinantes, técnicas de interferencia de ADN y ARN, los enfoques actuales ofrecen una protección limitada y son poco prácticos para la inmersión o la administración oral.
Las bacterias vivas atenuadas, como Salmonella, Shigella, Yersinia y Listeria monocytogenes, se han investigado como vehículos de vacunas de ADN debido a su capacidad para invadir las células huésped y administrar plásmidos con un riesgo mínimo de revertirse a cepas virulentas. Entre estos, L. monocytogenes es una plataforma bien establecida para la administración de macromoléculas terapéuticas y ADN, que exhibe versatilidad en modelos acuáticos y de mamíferos.
Un enfoque de seguridad de triple capa
Para garantizar la seguridad tanto del medio ambiente como de los organismos objetivo, los investigadores implementaron una rigurosa estrategia de seguridad de triple capa:
- Atenuación bacteriana: Las bacterias Listeria monocytogenes fueron modificadas genéticamente para ser menos virulentas, lo que reduce su capacidad de causar enfermedades.
- Mecanismo de “suicidio”: Se incorporó un mecanismo de autodestrucción a las bacterias, lo que garantiza que no persistirían en el medio ambiente.
- Muerte por calor: Las bacterias se inactivaron aún más mediante un proceso de muerte por calor, lo que eliminó cualquier riesgo residual de infección.
Entrega de genes y estimulación inmunológica eficaces
El sistema de entrega HKALM demostró una eficiencia impresionante en la entrega de material genético a los hemocitos y las células intestinales del camarón. Al utilizar la proteína fluorescente verde como indicador, los investigadores pudieron visualizar y cuantificar la expresión genética, lo que confirmó la entrega exitosa de la vacuna.
Además, cuando la proteína de la envoltura del WSSV VP53A se expresó a través de HKALM, aumentó significativamente la respuesta inmunitaria del camarón, como se evidencia por el aumento de la actividad de la fenoloxidasa. Esta respuesta inmunitaria mejorada se tradujo en mejores tasas de supervivencia después de la infección por WSSV.
Un futuro prometedor para la acuacultura del camarón
Este enfoque innovador para la vacunación del camarón ofrece varias ventajas sobre los métodos tradicionales:
- Administración oral: El sistema de administración oral es fácil de administrar y elimina la necesidad de técnicas de inyección invasivas.
- Seguridad mejorada: El enfoque de seguridad de triple capa minimiza el riesgo de contaminación ambiental y efectos adversos en el camarón.
- Respuesta inmunitaria eficaz: El sistema de administración HKALM desencadena una fuerte respuesta inmunitaria, que proporciona una protección sólida contra las enfermedades virales.
Conclusión
Los hallazgos del estudio sugieren que HKALM ofrece una plataforma más segura, más eficaz y escalable para el desarrollo de vacunas orales en la acuicultura de camarones, lo que proporciona una solución prometedora para el manejo del WSSV y otras enfermedades virales en la acuicultura de camarones.
Principales hallazgos:
- HKALM es una alternativa más segura para el desarrollo de vacunas orales en la acuicultura de camarones.
- El enfoque de seguridad de triple capa minimiza los riesgos ambientales.
- HKALM administra plásmidos de manera efectiva en los hemocitos y las células intestinales del camarón.
- La expresión de la proteína de envoltura VP53A de WSSV a través de HKALM mejora las tasas de supervivencia del camarón después de la infección por WSSV.
Al abordar los desafíos críticos de la acuacultura del camarón, esta investigación innovadora allana el camino para una industria camaronera más sostenible y resistente. A medida que los científicos continúan perfeccionando esta tecnología, podemos esperar ver mejoras significativas en la salud, la productividad y la viabilidad económica general del camarón.
El estudio fue financiado por National Science and Technology Council.
Contacto
Li-Li Chen
Institute of Marine Biology, National Taiwan Ocean University
No. 2, Pei-Ning Road, Keelung 20224, Taiwan, ROC.
Email: joechen@ntou.edu.tw
Referencia
Hsu, J. C. K., Hsu, T., Guan, S., Chi, P., Chiang, C., Pouton, C. W., Wong, Z., Huang, P., & Chen, L. (2025). Development of an oral vaccine delivery system for shrimp aquaculture using attenuated Listeria monocytogenes. Aquaculture, 597, 741940. https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2024.741940
