Centro de Biotecnología Acuícola, se posiciona este 2024 con una exitosa adjudicación de proyectos externos

Centro de Biotecnología Acuícola, se posiciona este 2024 con una exitosa adjudicación de proyectos externos

La adjudicación de fondos ha sido particularmente exitosa estos últimos años, con un proyecto en ejecución desde el año 2021 asociado al Dr. Felipe Reyes, quien busca evaluar el impacto de las temperaturas en la salud de los peces y la influencia de esto en cambios a nivel de mucosa y piel, y su asociación en la infestación de los cultivos con el piojo de mar. El proyecto Fondecyt de iniciación adjudicado el año 2022, por la investigadora asociada al Centro, Dra. Eva Vallejos, quien busca caracterizar la respuesta inmune adaptativa en salmones infectados de forma natural con Piscine orthoreovirus (PRV), y los proyectos FONDECYT de Iniciación y regular adjudicados en el 2023 por los Dres Carlos Barrera y Claudio Acuña, respectivamente, ligados a la presentación de antígenos no convencionales en mamíferos.

Este 2024, el apalancamiento de recursos externos había sido importante con la adjudicación del proyecto Corfo Consorcio Tecnológico de Sanidad Acuícola S.A. 23ctec-250074  "Aqua Biotecnology", liderado por la Dra. Brenda Modak y el Dr. Leonel Rojo, y con la participación además de la Dra Mónica Imarai y los Dres. Claudio Acuña, Felipe Reyes y Mario Tello.

Respecto a los Fondecyt recientes, ellos buscan modular o caracterizar la respuesta inmune en salmónidos. La propuesta del Dr Tello, por ejemplo, busca entender y caracterizar la influencia de la composición de la microbiota en salmónidos en la respuesta inmune de los peces, y como este conocimiento podría llegar a generar herramientas que puedan ser utilizadas desde la biotecnología. Una línea similar corresponde a los proyectos de la Dra. Mónica Imarai y el proyecto del Dr. Kevin Maisey, los cuales buscan entender y descifrar la respuesta adaptativa de los peces, con el fin de generar herramientas que permitan modularla, para entender y generar mejores intervenciones con el fin de fortalecer la salud de esta importante especie de producción animal.

La adjudicación de los proyectos planteados se enmarca en una política de desarrollo y generación de estudios asociativos, ligados al CBA. Los detalles de los proyectos de investigación mencionados se encuentran a continuación, en los resúmenes adjuntos.

Monica Imarai (Co-I: AM Sandino y K Maisey)

Titulo: infocitos T CD8 del salmón del Atlántico: células claves para el reconocimiento, la citotoxicidad mediada por células y la protección contra el virus de la necrosis pancreática infecciosa.

A la fecha, existe una brecha muy importante del conocimiento fundamental sobre la biología de los linfocitos T CD8 en los peces y de su papel como parte de los mecanismos antivirales. Es por esta razón que en este proyecto hemos propuesto identificar esta población celular, cuantificarla y establecer su capacidad citotóxica contra células infectadas en el salmón del Atlántico, un pez que tiene un elevado valor comercial en la acuicultura y es altamente relevante para la economía chilena. En particular, realizaremos los análisis de estos linfocitos, utilizando anticuerpos y ensayos de actividad in vitro, para demostrar su capacidad de reconocer las proteínas de IPNV, un virus reemergente que infecta peces en cultivo, y la capacidad de inducir muerte celular (citotoxicidad) en las células infectadas. Además, buscaremos en esta etapa determinar cuál es el antígeno viral inmunodominante entre las cinco proteínas que produce el virus. Por último, se analizará si linfocitos T CD8 pueden inducir protección del salmón contra IPNV y si esto está asociado a la presencia de células T CD8 de memoria. El conocimiento de frontera que se espera obtener de este proyecto permitirá aportar nuevas bases para el desarrollo de vacunas protectoras en el salmón del Atlántico y otros peces importante en la acuicultura.

Kevin Maisey (co Investigadora Monica Imarai)

Titulo: Assembly and organization of the trout TCR/CD3 complex.

El receptor de linfocitos T (TCR) está compuesto por seis polipéptidos diferentes, que incluyen a TCRα, TCRβ, CD3ε, CD3γ, CD3δ y CD3ζ. El proceso de ensamblaje para obtener un complejo funcional ocurre en el retículo endoplasmático en un proceso ordenado y secuencial. En nuestro laboratorio, hemos observado que en la trucha arcoíris CD3ε y otras cadenas del complejo TCR se localizan de manera individual, en dímeros o trímeros en la membrana plasmática de linfocitos y que existen subpoblaciones celulares con fenotipos de expresión particulares. Esta detección de patrones inusuales en la membrana plasmática y la singular de expresión CD3ε y CD3γδ en un modelo in vitro, sugieren un proceso en ensamblaje particular, donde complejos parcialmente ensamblados llegan a expresarse en la membrana plasmática. Hasta ahora, no se ha descrito en salmónidos la interacción entre el complejo de proteínas TCR/CD3 y su tráfico hacia la membrana plasmática. En este proyecto, nuestro objetivo es establecer un modelo del ensamblaje, tráfico y activación de la señalización del TCR de la trucha arcoíris. Esperamos determinar cómo se ensamblan los heterodímeros TCR y CD3 y predecir las interacciones estructurales, examinar la incorporación del módulo de señalización en un complejo TCR completo y, por último, analizar el tráfico intracelular del receptor de células T de trucha hacia la superficie celular.

Mario Tello (coinvestigadores externos Alex González-Universidad de los Lagos, Claudia Saavedra-Universidad Andrés Bello),

Título: Descifrando el papel de los metabolitos producidos por la microbiota intestinal en la inmunología intestinal del salmón del Atlántico.

La microbiota intestinal juega un complejo papel en la fisiología de los animales, incluidos los peces. La mayor parte del conocimiento que se tiene en mamíferos indica que la microbiota puede actuar como un órgano endocrino que libera moléculas que interactúan con las células del sistema inmune, el sistema nervioso central y periférico, y el epitelio de la mucosa intestinal. De esta manera cambios en la composición de la microbiota de los peces, producen un modificación en la función de estos tejidos, ya sea generando respuesta que mejoran la adaptabilidad del hospedero al medio ambiente o perjudicando esta capacidad lo que lleva a estados asociadas a diferentes patologías. En Salmónidos el conocimiento de los metabolitos que produce la microbiota intestinal sobre la función inmune o neuronal de los peces ha sido muy poco estudiado. El proyecto Fondecyt, el cual fue evaluado por el grupo de Biología 3, pretende descifrar el rol de los metabolitos producidos por la microbiota intestinal del Salmon del Atlántico sobre la respuesta inmune a nivel del intestino de los peces. La propuesta del Dr. Tello involucra la realización de estudios metabolómicos, transcriptómicos, metagenómicos, combinados con ensayos in vivo con peces para dilucidar cuál es el rol de estos metabolitos y como estos podrían ser usados para desarrollar diversas herramientas biotecnológicas.

Felipe Reyes (co-invetigadora Eva Vallejos Universidad de las Américas)

Titulo: “La temperatura importa: Efecto de la temperatura estacional del agua de mar sobre el estado de salud de la mucosa cutánea del salmón del Atlántico (Salmo salar) criado en el sur de Chile y sus implicaciones en la infestación por el ectoparásito Caligus rogercresseyi”

El proyecto Fondecyt regular 1211841 titulado La temperatura importa: Efecto de la temperatura estacional del agua de mar sobre el estado de salud de la mucosa cutánea del salmón del Atlántico (Salmo salar) criado en el sur de Chile y sus implicaciones en la infestación por el ectoparásito Caligus rogercresseyi (Pojo-SAL). El proyecto se centra en la evaluación del estado de salud de la mucosa de la piel del salmón del Atlántico en la rampa de temperatura superficial del agua a nivel estacional (verano; otoño; invierno; primavera). SALT-lice considera tres aspectos determinantes: (1) la temperatura es uno de los parámetros del agua más importantes en la acuicultura debido a la característica ectotérmica de los peces; (2) C. rogercresseyi (ectoparásito de la piel del hemisferio sur y agente etiológico de la caligidosis) es uno de los principales problemas económicos para la industria salmonicultora chilena. Su tejido diana, el tejido linfoide asociado a la mucosa de piel (SALT, de skin-associated lymphoid tissue), juega un papel fundamental como barrera protectora (mediante la presencia de poblaciones celulares implicadas en la defensa, la secreción de moco y la presencia de microbiota comensal, entre otras); (3) el desarrollo de estrategias dirigidas a combatir la caligidosis se ha centrado mayoritariamente en erradicar/disminuir la carga total del ectoparásito. Sin embargo, esta afirmación no considera un aspecto crítico en el éxito de la infestación: el estado de salud del salmón del Atlántico. Importantemente, se han detectado notables diferencias en la carga máxima de caligus en centros de cultivo a lo largo del año, los que hemos propuesto se asocian a la temperatura del agua. Sin embargo, y a pesar de la relevancia de estos antecedentes, hasta donde sabemos actualmente no existen estudios sobre el efecto de la temperatura en rampa (tanto descendente como ascendente) sobre el estado de salud de las mucosas de la piel del salmón del Atlántico y sus implicaciones sobre el pico de infestación estacional por caligus. En vista de ello, SALT-lice se encuentra evaluando el estado de salud de la mucosa de la piel del salmón del Atlántico en salmón del Atlántico infestado por C. rogercresseyi a lo largo de la temperatura superficial del agua a lo largo de las cuatro estaciones del año, en granjas salmoneras de la Región de Aysén y la Región de Magallanes. SALT-lice informará por primera vez un perfil completo de salud de las mucosas de la piel asociado específicamente a cada una de las temperaturas estacionales evaluadas para el salmón del Atlántico infestado y no infestado. Este análisis se basará en el análisis de interactomas basado en estrategias multiomics y la evaluación de parámetros físicos, bioquímicos y hormonales para proporcionar una imagen completa de las modulaciones de la mucosa de la piel que tienen lugar para las diferentes temperaturas evaluadas. En conjunto, estos resultados ayudarán al desarrollo de nuevas estrategias/tratamientos preventivos futuros destinados a reducir/erradicar la carga de infestación por C.rogercresseyi en el salmón del Atlántico, teniendo  en consideración la biología poiquilotérmica de los peces y su mecanismo de respuesta dependiente de la temperatura estacional.

Proyecto CONSORCIO Aqua Biotecnology

Título: Consorcio Tecnológico de Sanidad Acuícola S.A.

La sustentabilidad de la industria acuícola del mundo se ve fuertemente afectada por la presencia de enfermedades infecciosas, inducida por el sistema productivo y condiciones que han introducido del cambio climático. Lamentablemente, la aplicación de las estrategias preventivas y terapéuticas actuales no han logrado un adecuado control de los patógenos emergentes y reemergentes, por lo cual se requiere urgentemente fortalecer el desarrollo de nuevos productos para salud animal, que permitan el control de las enfermedades infecciosas. Por este motivo, el entender la fisiología normal de los peces y el desarrollo de herramientas biológicas para el control de enfermedades cobra cada día más importancia. Tomando en consideración los antecedentes antes mencionados, la propuesta de Consorcio adjudicado, busca dar continuidad al trabajo realizado, mediado por la generación de productos en mercado como los probióticos, tratamiento contra piojo de mar y otros, así como continuar y desarrollar nuevos productos ligados al proceso y alcanzar TRLs maduros con tecnologías validadas en ambientes relevantes y reales. El modelo operativo desarrollado a la fecha entre privados y nuestra institución, garantiza la escalabilidad de los productos desarrollados pasando de estadios de TRL básicos a TRL avanzados en poco tiempo y en condiciones de empaquetamiento que aseguren su inserción al mercado de manera rápida y eficiente.