Genética

Selección genómica en camarones para incrementar resistencia a la mancha blanca

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By Milthon Lujan

Australia – Investigadores desarrollan herramienta para identificar a camarones resistentes al virus de la mancha blanca.

En la acuicultura, y en particular en la industria camaronera, las enfermedades virales y parasitarias siguen siendo un desafío.

El desarrollo de tratamientos efectivos, como las vacunas, puede ser un desafío, llevar muchos años y puede ser difícil de fabricar e implementar para proteger eficazmente a poblaciones grandes.

Conocemos que existe una variación genética natural en resistencia para las enfermedades virales y parasitarias más problemáticas de la acuicultura.

Un equipo de investigadores de Nofima, Benchmark Genetics Norway AS, Benchmark Genetics Colombia, y de la The University of Melbourne exploraron como la variación genética natural puede usarse en combinación con los últimos avances en tecnología de ADN, como la selección genómica y CRISPR, para proteger a los camarones contra las enfermedades.

La enfermedad de la mancha blanca

El virus del Síndrome de la Mancha Blanca (WSSV) es una enfermedad contagiosa y letal en los camarones peneidos, que causa miles de millones de dólares en pérdidas a nivel mundial.

La mancha blanca puede diezmar granjas enteras de camarones a los pocos días de la infección y las medidas preventivas han demostrado ser ineficaces.

A finales de 2016, los esfuerzos de bioseguridad fracasaron y se detectó la enfermedad de la mancha blanca o “white spot” por primera vez en Australia. La enfermedad se propagó rápidamente desde la granja inicial a otras granjas y poblaciones de camarones silvestres vecinas en Queensland.

El brote provocó la mayor respuesta de emergencia por enfermedades de los animales acuáticos jamás emprendida en Queensland, constando $A4.4 millones y agotando el suministro de cloro en Australia; se utilizaron alrededor de 3.8 millones de litros para limpiar estanques y canales de agua.

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La enfermedad generó en el cierre temporal de toda la industria camaronera, con un costo de alrededor de $A400 millones.

En abril de este año, reapareció la enfermedad, reinfectando dos granjas. Como en el resto del mundo, Australia necesita soluciones que ayuden a los criadores de camarones a convivir con el virus.

Inmunología y acuicultura

Los camarones y otros crustáceos carecen de memoria inmunológica, por lo que la vacunación para promover la respuesta inmune tiene un limitado potencial de protección contra el virus.

Algunos animales son intrínsecamente más capaces de resistir o tolerar los virus que otros; sin embargo, no comprendemos realmente los mecanismos específicos que subyacen a estas diferencias.

Es posible criar animales con mayor resistencia a la mancha blanca mediante la selección familiar convencional, pero el progreso ha sido lento. La industria necesita desesperadamente mejores soluciones y más rápidas.

Los investigadores están trabajando para aumentar la resistencia del camarón blanco (Litopenaeus vannamei) contra la mancha blanca mediante selección genómica.

“En lugar de confiar en las relaciones de pedigrí (árboles genealógicos) para estimar el valor de reproducción de los individuos, nuestro proyecto GenomResist utiliza los datos de secuencia de ADN para estimar las relaciones genómica entre individuos en decenas de miles de posiciones en todo el genoma” destacan los investigadores.

Algunos de los animales secuenciados fueron desafiados con el virus de la mancha blanca, y la respuesta de estos animales a la infección, junto con los datos de la relación genómica, se pueden usar para darnos una forma mucho más precisa de predecir la resistencia a enfermedades del potencial reproductivo.

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Esto se conoce como selección genómica.

Una gran ventaja de la selección genómica sobre la cría selectiva tradicional para un rasgo de resistencia a enfermedades virales, es que nos permite predecir con mayor precisión que reproductores tienen el mejor genotipo de resistencia general sin exponer a los reproductores candidatos a la enfermedad.

El poder de la selección genómica

En un experimento con dos poblaciones de camarones desarrollado por Benchmark Genetics Colombia, los animales fueron separados al azar en dos grupos, una población de prueba fue desafiada con el virus y la otra población se mantuvo bajo alta bioseguridad.

Al analizar la variación en el genoma en ambas poblaciones, los investigadores pueden predecir el valor genético de los reproductores potenciales.

“Luego seleccionamos y apareamos los productores para producir dos diferentes poblaciones de camarones, con altos y bajos valores genómicos estimados. La supervivencia de estas dos poblaciones, y la descendencia de los reproductores apareados aleatoriamente, fue comparado en una prueba de desafío con el virus” destacan.

Ellos encontraron que la supervivencia promedio de las familias de camarones aumentó del 38 al 51% después de sólo una generación de selección genómica para la resistencia al virus del síndrome de la mancha blanca.

Al igual que el efecto de vacunar a los miembros de una población, los altos niveles de inmunidad en las mejores poblaciones pueden tener el “efecto de inmunidad colectiva”. El uso de estos animales altamente resistentes ya no infectará a otros animales.

Benchmark Genetics ahora usa esta herramienta para ofrecer poblaciones de camarón que pueden sobrevivir y crecer en la presencia de la mancha blanca.

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Referencia (acceso abierto):
Marie Lillehammer et al. Genomic selection for white spot syndrome virus resistance in whiteleg shrimp boosts survival under an experimental challenge test, Scientific Reports (2020). DOI: 10.1038/s41598-020-77580-3 

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