Las infecciones bacterianas y virales se encuentran entre los principales desafíos que enfrenta la industria camaronera mundial. La enfermedad de la mancha blanca puede causar mortalidad de hasta 100% en un período de 3 a 5 días.
Se conoce que el camarón Penaeus vannamei es altamente susceptible al virus del síndrome de la mancha blanca (WSSV) a los largo de su ciclo de vida, pero los investigadores consideran que la etapa de desarrollo postlarval es la etapa en la que es más vulnerable al ataque viral.
Una posible estrategia de control de las enfermedades en los camarones implica la interferencia de ARN de la expresión génica viral a través de la administración oral de ARN bicatenario específico (dsRNA). Al respecto, existen experiencias con el uso de levaduras para producir dsRNA y tratar enfermedades en los camarones marinos.
Científicos del Center of Excellence for Shrimp Molecular Biology and Biotechnology (Centex Shrimp) de la Mahidol University, del National Center for Genetic Engineering and Biotechnology (BIOTEC), de la University College London y de la University of Kent informaron de la producción de dsRNA antiviral en la microalga Chlamydomonas reinhardtii y su uso para proteger a los camarones contra virus del síndrome de la mancha blanca (WSSV).
Microalga transgénica
En la actualidad es posible la transformación del ADN del genoma nuclear para numerosas especies de microalgas. En este sentido, una aplicación de estas tecnologías es la producción recombinante de biomoléculas funcionales para la administración oral a animales acuáticos.
En estudios anteriores los científicos han demostrado que el dsRNA recombinante puede producirse en el cloroplasto de la microalga comestible Chlamydomonas reinhardtii y ser usada para controlar enfermedades en camarones.
Chlamydomonas reinhardtii, una microalga de agua dulce, es posiblemente la especie de microalga más estudiada y, como tal, tiene un conjunto avanzado de herramientas moleculares para la ingeniería genética tanto nuclear como de cloroplastos.
Otra de las ventajas de C. reinhardtii es que es capaz de crecer heterotróficamente si se le proporciona una fuente de carbono fijo como el acetato.
Supervivencia de los camarones
Para evaluar la eficiencia de la cepa TN72:VP28 de C. reinhardtii como aditivo en el alimento para proteger a los camarones contra la infección del virus del síndrome de la mancha blanca (WSSV), los científicos realizaron un experimento de alimentación, seguido por una prueba de desafío.
En la prueba de alimentación, grupos de postlarvas de camarones fueron alimentados durante cuatro días con un alimento estándar o un alimento mezclado 1:1 con alga seca. En el día cuatro, los grupos de camarones fueron desafiados mediante la alimentación con tejido de camarón infectado con el virus de la mancha blanca.
“La supervivencia de los camarones que recibieron alimento suplementado con alga seca que contenía dsRNA mejoró significativamente (~69 % de supervivencia) en relación con un control negativo (<10 % de supervivencia)”, reportan.
Cepa TN72:VP28 de C. reinhardtii
De acuerdo con los resultados del estudio, la cepa TN72:VP28 de C. reinhardtii específicamente acumula una fracción de ARN que puede ser amplificada por RT-PCR seguido por el tratamiento con RNase A.
“Estos resultados brindan una fuerte evidencia para la producción de VP28 dsRNA en el cloroplasto de las algas. Aunque esto representa un incremento de 10 veces lo reportado previamente en nuestro sistema, la cantidad es mucho menor que en un sistema bacteriano”, destacan los científicos.
No obstante, destacan que el valor del sistema C. reinhardtii es que esta microalga es considerada segura como alimento e ingrediente para los piensos, y por consiguiente toda la célula puede ser usada como alimento.
Además, los científicos recomiendan mayores investigaciones para confirmar la tendencia de producción de dsRNA en el sistema de C. reinhardtii.
Por otro lado, el estudio destaca que no existe riesgo del uso de la microalga transgénica C. reinhardtii en la alimentación de los camarones debido a que la biomasa seca que se emplea como ingrediente es un método efectivo para matar la microalga, por consiguiente reduce la posibilidad de contaminación ambiental por los organismos modificados genéticamente.
“El secado produce un polvo adecuado para la formulación en alimentos para camarones donde el dsRNA es potencialmente estable a temperatura ambiente durante períodos prolongados. Se requiere un análisis adicional para establecer la vida media exacta del dsRNA en estas condiciones, junto con el nivel de dosis necesario para una protección efectiva, de modo que se pueda realizar una evaluación técnico-económica completa y un cálculo del costo por dosis”, finalizaron.
Conclusión
Debido a la susceptibilidad del camarón vannamei al WSSV, es esencial que los productores de camarones se aseguren del suministro de postlarvas que estén sanas y libres de enfermedades antes de transferirlas a las granjas camaroneras.
En este sentido, “la alimentación de las postlarvas de camarones con microalgas transgénicas que expresan dsRNA pueden reducir o retrasar la mortalidad masiva después de la infección viral”, expresaron los científicos.
Los hallazgos sugieren que esta nueva plataforma de producción de dsRNA podría emplearse como un método de control de bajo costo y baja tecnología para la acuicultura.
El estudio fue financiado por la Royal Society del Reino Unido y por Thailand Science Research and Innovation (TSRI) mediante una Newton Advanced Fellowship.
Referencia (acceso libre)
Charoonnart, P.; Taunt, H.N.; Yang, L.; Webb, C.; Robinson, C.; Saksmerprome, V.; Purton, S. Transgenic Microalgae Expressing Double-Stranded RNA as Potential Feed Supplements for Controlling White Spot Syndrome in Shrimp Aquaculture. Microorganisms 2023, 11, 1893. https://doi.org/10.3390/microorganisms11081893
