Los investigadores están explorando el potencial del uso de la hormona de crecimiento recombinante (rGH) para mejorar las tasas de crecimiento de especies de peces comercialmente importantes. Los investigadores han dado un importante paso adelante en el desarrollo de una poderosa herramienta para impulsar el crecimiento de los peces, como el tambaqui (Colossoma macropomum).
Un estudio reciente produjo con éxito la hormona de crecimiento tambaqui recombinante (rtGH) en un biorreactor, allanando el camino para posibles aplicaciones en la acuicultura. El estudio fue conducido por investigadores del Grupo de Pesquisa em Genética Animal del Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (Inpa/MCTI), de la Universidade Federal do Amazonas (Ufam), do Instituto Federal do Amazonas (Ifam), de la Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), de la Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), del Instituto Leônidas e Maria Deane (ILMD/Fiocruz Amazônia), Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) y del Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas (Ifam).
¿Qué es la hormona de crecimiento?
La hormona del crecimiento (GH) es una proteína producida naturalmente por los peces que juega un papel crucial en su crecimiento y desarrollo. Al producir rtGH recombinante, los científicos pueden potencialmente complementar esta hormona, lo que conduciría a un tambaqui de crecimiento más rápido.
La mejora en la producción de esta hormona abre el camino a innovaciones biotecnológicas en ganadería con aplicaciones prácticas que garantizan la sostenibilidad de la piscicultura, mejorando las técnicas de manejo animal en las granjas.
El poder de la expresión heteróloga
El estudio empleó una técnica llamada «expresión heteróloga». Se trata de aislar el gen responsable de la producción de GH en tambaqui e introducirlo en un organismo diferente, en este caso, la levadura Komagataella phaffii (antes Pichia pastoris).
Para fabricar la proteína en el laboratorio los investigadores utilizaron la técnica de insertar el gen cDNA de tambaqui en la levadura Komagataella phaffii. Esta levadura es un organismo frecuentemente utilizado en investigaciones relacionadas con la biotecnología debido a su eficiencia en la producción de proteínas que naturalmente no forman parte de sus funciones celulares, permitiendo fabricar la proteína de una manera más accesible y efectiva para el estudio pretendido.
“Expresar el ADNc de la hormona del crecimiento de un pez en un sistema heterólogo, como la levadura Komagataella phaffii, significa utilizar un organismo distinto del pez para producir la proteína deseada. Esto es importante porque puede ser más eficiente y económicamente viable que extraerlo directamente de los peces”, explica Jorge Porto, investigador del INPA, sobre la técnica utilizada en la clonación.
Biorreactores para producción a gran escala
El equipo de investigación produjo con éxito rtGH en un biorreactor. Los biorreactores son entornos grandes y controlados ideales para la producción a gran escala de productos biológicos. Este logro significa el potencial para la producción a gran escala de rtGH, convirtiéndola en una opción más viable para aplicaciones de acuicultura.
Implicaciones futuras para la piscicultura de Tambaqui
Este estudio allana el camino para futuras investigaciones sobre la eficacia y seguridad del uso de rtGH para mejorar las tasas de crecimiento en tambaqui. Si tiene éxito, esta tecnología podría revolucionar la industria brasileña del tambaqui y conducir a:
- Aumento de la producción acuícola: Un pez de crecimiento más rápido se traduciría en mayores rendimientos para los piscicultores.
- Viabilidad económica mejorada: Una mayor cosecha de pescado podría generar una mayor rentabilidad para la industria.
- Seguridad alimentaria mejorada: El aumento de la producción de tambaqui podría contribuir a un suministro de alimentos más estable y sostenible.
Conclusión
Este estudio marca una primicia importante: la expresión, purificación y producción heteróloga de rtGH en un biorreactor. El alto rendimiento (250 mg por litro) logrado en el biorreactor sugiere el potencial para una producción rentable de rtGH. Esto allana el camino para futuras investigaciones sobre el uso de rtGH para mejorar las tasas de crecimiento del tambaqui, lo que podría conducir a una industria acuícola más sostenible y productiva en Brasil.
Para Jorge Porto, investigador del Inpa y uno de los coautores del trabajo, la investigación es un hito significativo para el campo de la biotecnología y la piscicultura en su conjunto. Porto destaca el potencial para transformar la piscicultura y beneficiar tanto al sector productivo como a los consumidores, además de aumentar la oferta y la calidad del pescado disponible para el consumo de la población.
“La importancia de este trabajo va más allá del logro científico; abre puertas a una serie de posibilidades en la acuicultura biotecnológica amazónica. Estamos encantados de ver cómo una investigación que comenzó modestamente ha evolucionado hasta convertirse en algo tan impactante y prometedor. Esperamos que los resultados de este estudio puedan contribuir no sólo al avance del conocimiento científico, sino también al desarrollo de la piscicultura”, afirma el investigador.
El estudio fue financiado por la Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – CAPES/Brazil y la Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas – FAPEAM; y marca la culminación de un proceso que se inicio en el año 2017 con la tesis doctoral de Sadalla.
Contacto
Elson Antonio SADALLA-PINTO
Universidade Federal do Amazonas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia
Manaus-AM, Brazil
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas
Manaus, AM, Brazil
Email: elson.sadalla@ifam.edu.br
Referencia (acceso abierto)
SADALLA-PINTO, E. A., ANDRADE, E. de ., CARMO, E. J. do ., SOUZA-NETO, J. N. de ., BATISTA, L. M., BENTES-SOUSA, A. R., MARIÚBA, L. A. M., PASSOS, D. de F., FERNANDES, R. P., PEREIRA JUNIOR, N., PORTO, J. I. R., & ASTOLFI-FILHO, S.. (2024). Extracellular expression, purification and bioreactor production of tambaqui (Colossoma macropomum) growth hormone in the yeast Komagataella phaffii (formerly Pichia pastoris). Acta Amazonica, 54(2), e54bt23179. https://doi.org/10.1590/1809-4392202301791
Nota: Elaborado con información de la nota de prensa y del artículo científico.
