Noruega – ¿El salmón del Pacífico tiene un secreto que podría compartir con el salmón del Atlántico? ¿Qué hay en los genes que hace que estos peces sean menos susceptibles al piojo? Los investigadores buscarán respuestas a estas preguntas mediante el uso de la edición de genes con CRISPR-Cas9.
Los piojos de mar
Los piojos de mar son parásitos que se adhieren y alimentan del salmón. La infestación de las granjas salmoneras noruegas es común y afecta gravemente el bienestar de los peces si no se controla.
La innovación en la industria salmonera y las estrictas reglas mantienen baja la severidad de las infestaciones, pero a un alto precio para el salmón de cultivo, debido a que frecuentemente se debe tratar a los peces para eliminar los piojos.
Ahora los investigadores tienen como objetivo el aplicar la metodología del CRISPR-Cas, que podría volver al salmón de cultivo para que sea un huésped menos atractivo para los piojos de mar.
Los piojos de mar representan uno de los mayores desafíos que enfrenta la industria de la acuicultura en todo el mundo. Los costos para la industria noruega del impacto y el tratamiento del piojo de mar es más de NOK 5 mil millones por año.
Los métodos existentes para prevenir la infestación de piojos no son del todo efectivos. Los piojos hieren y estresan a los peces, y esto puede conducir a la muerte si no se tratan, pero los métodos de tratamiento más efectivos (como la eliminación mecánica) también pueden estresar sustancialmente a los peces.
Además, las terapias comunes pueden dañar los ecosistemas silvestres, y los piojos con frecuencia desarrollan resistencia a los medicamentos, lo que hace que los tratamientos sean menos efectivos. Por lo tanto, la industria de la acuicultura está buscando una solución respetuosa con el medio ambiente que pueda limitar eficazmente la adherencia de los piojos con poco o ningún impacto negativo en el bienestar de los peces.
Una granja de salmón típica contiene muchos huéspedes potenciales de piojos y proporciona las condiciones ideales para que los piojos maduren y se reproduzcan. Por lo tanto, las granjas de salmón pueden promover la multiplicación de piojos.
Si se pudiera suprimir el número de piojos de mar adheridos al salmón de piscifactoría y la capacidad de los piojos para madurar y reproducirse, la reducción del número de piojos beneficiaría tanto al salmón de piscifactoría como al silvestre.
Los investigadores creen que una solución al problema del piojo de mar en Noruega puede encontrarse al otro lado del Atlántico.
La clave de la resistencia al piojo de mar
La investigación ha demostrado que varias especies de salmón del Pacífico no son atractivas como hospedadores de piojos de mar. Se necesita una investigación detallada para descubrir la base genética de estas diferencias y para ver si este conocimiento se puede utilizar de una manera que ayuda a prevenir la infestación de piojos de mar entre los salmones de cultivo.
En un esfuerzo por proveer soluciones al problema de los piojos de mar, los investigadores de genética de Nofima, junto con socios del Reino Unido, Estados Unidos, Canadá, Suecia y Australia, y empresas de crianza y producción de peces, se están embarcando en un nuevo proyecto innovador con financiamiento del Norwegian Seafood Research Fund (FHF).
“No es exagerado que el conocimiento que creamos en este nuevo proyecto podría transformar la industria de la acuicultura noruega si se puede hacer que el salmón del Atlántico sea altamente o completamente resistente a los piojos” dijo el investigador principal y líder del proyecto Nick Robinson en Nofima. Él tiene una amplia experiencia en la investigación genética y de reproducción sobre la resistencia a enfermedades en especies acuáticas cultivadas en todo el mundo.
Entonces, ¿Por qué esta investigación en particular podría tener un efecto decisivo?
La respuesta es la edición genética.
El código genético influye en la función y el desarrollo de todos los seres vivos. Las diferencias en el código genético hacen que el salmón del Atlántico sea el hospedero más atractivo para los piojos de mar, que el salmón coho o el rosado.
Las diferencias, por ejemplo, podrían resultar en la producción de atractantes químicos por parte del salmón del Atlántico, pero no por el coho, o resultar en una respuesta defensiva efectiva de la piel del salmón contra los piojos recién adheridos en el salmón rosado, pero no en el salmón del Atlántico.
La investigación tiene como objetivo el encontrar la base genética para estas diferencias entre las especies de salmón del Atlántico y de América del Norte.
“Si podemos revelar las diferencias en el código genético que hacen que los piojos se sientan atraídos por el salmón del Atlántico, o que hacen que la piel del salmón de América del Norte sea un mal lugar para que los piojos de mar se asienten y desarrollen, entonces podríamos utilizar esa información para hacer que el salmón del Atlántico sea más resistente al piojo de mar, y tenga una mejor salud” dijo Robinson.
CRISPR-Cas9 para la edición genética
CRISPR-Cas9 es una herramienta que permite realizar cambios específicos en el código genético. Por ejemplo, CRISPR-Cas9 puede ser empleado para borrar algunas secuencias de bases del código para interrumpir la función de un gen.
Se necesita un esfuerzo de investigación intenso, primero para determinar qué genes podrían editarse para tener el efecto deseado y, en segundo lugar, para poder realizar con éxito la ediciones deseadas.
“CRISPR-Cas9 es todavía una tecnología relativamente nueva en la investigación de la acuicultura, pero puede permitir cambios muy precisos y específicos en los genes en el genoma del salmón, que se sabe están involucrados en la variación entre especies en la resistencia a los piojos y el éxito de su uso depende del tipo de cambio que se necesite y de la posición y el código del gen que se va a editar” dijo el profesor Ross Houston del Roslin Institute UK, cuyo equipo trabajará con Nofima en esta y otras partes del proyecto.
Mayor investigación para encontrar genes potenciales
Los investigadores encontrarán y medirán los componentes químicos que libera cada especie de salmón. Luego, probarán, cómo reaccionan los piojos de mar a cada uno de los químicos únicos liberados por el salmón del Atlántico, y revelarán cuáles de ellos son semioquímicos que pueden atraer o repeler los piojos.
“Podemos observar si los piojos están excitados y estimulados para nadar hacia esos químicos” dijo el socio Howard Browman del Institute of Marine Research in Norway.
Ellos también emprenderán experimentos para estudiar la respuesta a los piojos adheridos por diferentes tipos de células en la piel del salmón, y cómo esta respuesta difiere en las especies resistentes de América del Norte.
Finalmente, los investigadores determinarán qué genes están afectando la producción de estos semioquímicos y la respuesta de diferentes células de la piel, y probarán cómo estos genes pueden ser “alterados” usando CRISPR-Cas9 para hacer que el salmón del Atlántico no sea atractivo para los piojos.
Pruebas a fondo
Si los investigadores tienen éxito al realizar la edición de genes en el laboratorio, el salmón debe ser evaluado hasta adulto en instalaciones cerradas para investigar qué tan efectivo es el cambio y revelar los posibles efectos secundarios no deseados.
Robinson enfatiza que este proyecto no pondrá a disposición de la industria peces modificados genéticamente, y que se necesitarán más pruebas.
Ellos también considerarán los riesgos de que los piojos de mar se adapten a los cambios en el salmón, y la mejor manera de prevenirlos.
“Los piojos se adaptan para volverse resistentes a los tratamientos químicos, y debemos considerar si podrían adaptarse para superar los cambios específicos que se realizan en el salmón del Atlántico” dijo el socio Tim Dempster de la University of Melbourne, Australia.
El proyecto también considerará los posibles efectos sobre las poblaciones de salmón silvestre.
“En el proyecto, determinaremos cómo se implementarán mejor los cambios en una población de cultivo, para hacer que el salmón noruego de cultivo sea resistente al piojo” manifestó Robinson.
Depende de la industria de la acuicultura y las autoridades, en consulta con otras partes interesadas, determinar si estas nuevas herramientas se pueden implementar y, de ser así, cuáles son los mejores enfoque para su introducción.
Los investigadores seguirán las denominadas directrice RRI (investigación e innovación responsables).
“Invitaremos a las ONG y otras personas interesadas en la producción de pescados y mariscos a obtener información sobre las consecuencias sociales y morales que la investigación y la posible implementación podría tener la sociedad noruega. Con esa información, podemos ajustar el trabajo en curso y crear un plan responsable que equilibre el bienestar animal, la ética y la ley” dijo Robinson.
El proyecto estará liderado por Norwegian Fisheries, Aquaculture and Food Research Institute – Nofima, e incluye la estrecha colaboración con socios de investigación como Roslin Institute (University of Edinburgh, UK), the Institute of Aquaculture (University of Stirling, UK), Rothamsted Research (UK), the University of Melbourne (Australia), University of Prince Edward Island (Canada), Bigelow Laboratory for Ocean Sciences (USA), University of Gothenburg (Sweden), y el Institute of Marine Research (Norway). Benchmark Genetics y Salmar son socios de la industria.
Contacto
Nicholas Andrew Robinson
Senior Scientist
Phone: +61 448 984 002
nicholas.robinson@nofima.no
