Las vacunas actuales enfrentan limitaciones como la duración de la inmunidad, el tipo de respuesta inmunitaria inducida y la especificidad contra ciertas cepas bacterianas, presentando múltiples desafíos. En este contexto, en los últimos años se ha registrado un aumento de brotes y de mortalidad asociada a Renibacterium salmoninarum, agente causal de la Enfermedad bacteriana del riñon (BKD), en salmónidos, particularmente en la región de Magallanes.
En esa línea, el viernes 19 de Abril, se realizó el Seminario Final Bio BKD, instancia de divulgación que se enmarca dentro del proyecto Anid-Fondef N°ID21I10066, liderado por el Académico de la Universidad Austral de Chile (UACh) e Investigador Adjunto del Centro INCAR, Dr. Alejandro Yáñez, y cuyo objetivo es desarrollar una nueva vacuna contra R. salmoninarum.
«Este estudio evalúa un prototipo de vacuna basado en una fracción proteica de R. salmoninarum, analizando cómo estimula la inmunidad innata y adaptativa en modelos in vitro e in vivo de salmón del Atlántico. Los resultados muestran que el tratamiento con este prototipo incrementa la expresión de genes vinculados con la respuesta inmunitaria innata y adaptativa, tanto a nivel celular como humoral, induciendo además respuestas específicas y totales de IgM en el suero de los peces tratados», explicó el Dr. Yáñez.
«En conclusión, esta vacuna activa eficazmente la respuesta inmunitaria en el salmón del Atlántico, destacándose como un prometedor candidato para futuras vacunas contra la Renibacteriosis. Sin embargo, son esenciales ensayos adicionales bajo condiciones controladas y con aprobación de las autoridades regulatorias chilenas para validar la respuesta inmunológica generada por el prototipo de vacuna», analizó el investigador.
Resultados del proyecto
De acuerdo al experto, los resultados de este proyecto de desarrollo de un nuevo prototipo de vacuna contra R. salmoninarum abre diversas líneas de investigación que pueden transformar significativamente la acuicultura.
«Primero, la eficacia de la vacuna basada en proteínas específicas del patógeno nos permite explorar más a fondo la respuesta inmune específica de los salmonídeos, lo cual es esencial para el diseño de estrategias de vacunación más dirigidas y personalizadas. Este enfoque puede llevar a una mejor comprensión de la interacción patógeno-hospedero, abriendo la puerta a investigaciones sobre cómo los diferentes componentes proteicos del patógeno influyen en la inmunogenicidad», recalcó el académico de la UACh.
«Además, la reducción en el uso de antibióticos gracias a vacunas más efectivas plantea la posibilidad de estudiar los impactos a largo plazo de las prácticas de manejo más sostenibles en la salud ambiental y en las poblaciones de salmones. Esto podría incluir investigaciones sobre la resistencia a los antibióticos en entornos acuícolas y su relación con la salud global de los ecosistemas acuáticos. Finalmente, el desarrollo de este prototipo de vacuna también puede estimular al estudio de nuevas formulaciones y métodos de administración que optimicen la entrega y la eficacia de las vacunas en grandes poblaciones de salmones, lo cual es crucial para su implementación a gran escala en la industria. Cada una de estas líneas de investigación no solo promueve un mejor entendimiento científico, sino que también fortalece la sostenibilidad y la eficiencia operativa de la acuicultura global», añadió el Dr. Yáñez.
Nuevo medio de cultivo
Renibacterium salmoninarum es una bacteria intracelular que crece lentamente en el medio de cultivo tradicional KDM2. Dado este reto, un equipo liderado por el Dr. Alejandro Yáñez de la Universidad Austral de Chile (UACh) y el Centro Incar, realizó modificaciones al KDM2 para mejorar el aislamiento y el crecimiento de la biomasa necesaria para la producción de una vacuna proteica contra R. salmoninarum. Los largos períodos de incubación en medios tradicionales pueden provocar deshidratación del medio, incrementar el riesgo de contaminación y dificultar la obtención de suficiente biomasa para la producción de vacunas, representando una brecha crítica en el proyecto.
«Nos dimos cuenta de que el medio KDM2 utiliza peptona, cuya fuente no se especifica y varía según el laboratorio, dependiendo del costo y la calidad. Estas peptonas, derivadas de fuentes animales, vegetales o fúngicas, difieren en tipo y calidad según el método de hidrólisis, influyendo directamente en su composición y efectividad para promover el crecimiento microbiano. Al experimentar con diferentes tipos de peptonas y ajustar sus concentraciones, descubrimos que las de origen animal aceleraban significativamente el crecimiento bacteriano. Esta innovación optimizó el medio para un crecimiento más rápido y eficiente del patógeno», explicó el Dr. Alejandro Yáñez.
Debido a ello, el Dr. Yáñez enfatizó que «es crucial que los laboratorios utilicen peptonas estandarizadas, preferiblemente del mismo proveedor, para asegurar tiempos de crecimiento rápidos y eficientes en KDM2. La elección de peptonas puede causar diferencias significativas en los laboratorios diagnósticos, afectando la calidad del medio KDM2 y la eficiencia en el crecimiento y aislamiento de R. salmoninarum».
Más conclusiones
Otros resultados que se desprenden de la investigación es la sugerencia de optimizar las cantidades de cloruro de sodio (NaCl) hasta alcanzar una nueva concentración del 1,5% w/v. Esta modificación permite que diversas cepas de la bacteria, independientemente de su origen geográfico, crezcan más rápidamente y de manera más eficiente. Las características principales de este nuevo medio de cultivo, KDM2-NaCl 1.5% w/v, incluyen la aceleración del crecimiento, alcanzando una densidad óptica de 0.5 a 600 nm en 5 a 6 días posteriores a la incubación, la eficacia en diversas cepas y el mantenimiento de la patogenicidad.
«La optimización del medio de cultivo para Renibacterium salmoninarum, que reduce significativamente los tiempos de cultivo, es fundamental tanto para la detección rápida y precisa de la bacteria como para la implementación oportuna de medidas de control y tratamiento. Esta eficiencia no solo aporta beneficios económicos y sanitarios significativos al facilitar intervenciones más rápidas, sino que también es crucial en la investigación para el desarrollo de nuevas vacunas, al facilitar la producción de antígenos de alta calidad. Esto resulta en la creación de vacunas más efectivas y económicamente más rentables, transformando el enfoque hacia una prevención más eficiente y sostenible en la acuicultura», explicó el Dr. Yáñez.
Los detalles sobre la eficacia y las características del medio de cultivo optimizado se han documentado en el artículo «Optimizing culture medium to facilitate rapid Renibacterium salmoninarum growth» publicado en la revista Aquaculture. Esta innovación subraya la importancia de la mejora continua de los medios de cultivo en la producción de vacunas y en la gestión de la salud de los salmones.
