Investigadores desarrollan dispositivo de “filtro de seda de afinidad” que tiene el potencial para la profilaxis de enfermedades de animales acuáticos que afectan a la acuicultura de peces ornamentales.
Las enfermedades infecciosas son uno de los problemas más serios en la industria de la acuicultura para peces ornamentales o comestibles. Un método efectivo para prevenir las enfermedades infecciosas en la industria ornamental es esencial.
Muchos patógenos que infectan a peces ornamentales como carpas koi, goldfish y peces tropicales marinos y de agua dulce ya han sido identificados. De esta forma es importante establecer sistemas de control de enfermedades en los acuarios privados.
Anticuerpos contra muchos patógenos acuáticos ya vienen siendo producidos y usados en estudios de diagnósticos. Sin embargo, el desarrollo de dispositivos usando anticuerpos para el uso doméstico es imposible por los altos costos asociados.
Investigadores de la Kyushu University (Japón), National Agriculture and Food Research Organization (Japón), Kyorin Co. Ltd., desarrollaron un nuevo dispositivo para prevenir una enfermedad bacteriana acuática, la enfermedad ulcerosa, causada por Aeromona salmonicida, usando una “seda de afinidad”.
¿Seda de afinidad?
Reagentes de afinidad, como los tradicionales anticuerpos monoclonales y policlonales, y los anticuerpos recombinantes, son esenciales en la investigación biológica y química, y aplicaciones médicas.
Un nuevo reagente de afinidad denominado “affinity silk” (seda de afinidad) fue desarrollado usando la tecnología de un gusano de seda transgénico.
La “seda de afinidad” es una cadena-L de fibroína que contiene proteína de seda (FibL) fusionada con el fragmento variable de cadena única (scFv). Se puede procesar fácilmente en diferentes formatos, como fibras, geles, esponjas o películas.
Los investigadores desarrollaron con éxito un gusano de seda transgénico que podía expresar una construcción de ADNc que contenía FibL fusionado con un scFV derivado de un anticuerpo monoclonal contra Aeromona salmonicida.
Resultados
De acuerdo con los investigadores, debido a que los anticuerpos son proteínas solubles que actúan sobre los fluidos corporales, la “seda de afinidad”debe unirse a los antígenos en el agua de manera eficiente. En este sentido, la seda de afinidad puede atrapar eficazmente los patógenos, y se demostró su utilidad en la prevención de enfermedades bacterianas acuáticas.
“El filtro de agua de elevación por aire equipado con lana recubierta de seda de afinidad podría reducir considerablemente la concentración de Aeromona salmonicida en el agua y se estimó que tenía la capacidad suficiente para atrapar una dosis letal de este patógeno”, reportan los investigadores.
Destacan que el ensayo de filtración mostró que no solo el filtro WS19 sino también los filtros de natural (W/cs1) atraparon bacterias de manera eficiente en comparación con el filtro que utilizó lana sin recubrimiento.
“Debido a que la formación del filtro se puede modificar de manera flexible, es posible procesar filtros de seda de afinidad para sistemas de filtración externos. De manera prospectiva, si se puede desarrollar seda de afinidad contra varios patógenos en una amplia gama de peces ornamentales, se puede desarrollar un filtro de prevención de enfermedades versátil que sea común a diferentes especies”, informaron.
Eventualmente, como la seda de afinidad es un material biológico se degradaría en el agua.
Conclusión
Los investigadores concluyen que sus hallazgos muestran que el “filtro de seda de afinidad” es un dispositivo potencial para la profilaxis de enfermedades de animales acuáticos.
Ellos recomiendan mayor investigación para conocer el tiempo de degradación de la seda de afinidad e intentar extender su uso para el desarrollo de tratamientos antisépticos.
El estudio fue financiado por Cabinet Office, Government of Japan, Cross-ministerial Strategic Innovation Promotion Program (SIP), “Technologies for Smart Bio-industry and Agriculture” (funding agency: Bio-oriented Technology Research Advancement Institution, NARO.), y por la Japan Society for the Promotion of Science KAKENHI.
Contacto
Tomonori Somamoto
Laboratory of Marine Biochemistry, Department of Bioscience and Biotechnology, Graduate School of Bioresource and Bioenvironmental Sciences, Kyushu University, Nishi-ku Motooka 744, Fukuoka, 819-0395, Japan. Email:somamoto@agr.kyushu-u.ac.jp
Referencia (acceso libre)
Prakash, H., Sato, M., Kojima, K. et al. Development of a filter device for the prevention of aquatic bacterial disease using a single-chain variable fragment (scFv)-conjugated affinity silk. Sci Rep 12, 9475 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-13408-6
