Universidad de Chile crea test rápido que revela el sexo del salmón coho

Identificar tempranamente el sexo de los peces sigue siendo un desafío importante para la acuicultura, especialmente en especies como el salmón coho (Oncorhynchus kisutc) donde las diferencias entre machos y hembras aparecen en etapas tardías del desarrollo y el manejo del sexo es esencial para la generación de poblaciones todo hembra. Frente a este problema, un equipo de investigadores de la Facultad de Ciencias Veterinarias y Pecuarias de la Universidad de Chile avanzó en la validación de genes asociados a la determinación sexual de esta especie y desarrolló una prueba diagnóstica rápida, como principio para determinar los genes asociados al sexo en otras especies como Seriola lalandi, bajo el proyecto FONDECYT 1241720. El estudio fue publicado en la revista científica Aquaculture titulado: “Validation of sex determination genes in the Coho salmon (O. kisutch) genome and development of a rapid diagnostic test using CRISPR/Cas12”. La investigación fue liderada por el académico profesor Víctor Martínez y contó con la participación del Dr. Nicolás Galarce, la Dra. Jessica Dorner, la Mg. Camila Mondaca, además de la colaboración de Pedro Zamorano, de la Universidad de Antofagasta, y Jaime Palomino, de la Universidad Bernardo O’Higgins. El académico de la Facultad de Ciencias Veterinarias y Pecuarias, Dr. Víctor Martínez, lideró la investigación sobre determinación sexual en salmón coho. Créditos: Favet de la Universidad de Chile. El trabajo interdisciplinario integró análisis genómicos, secuenciación y transcriptómica para estudiar los mecanismos de determinación sexual de la especie. Es necesario destacar que el uso de CRISPr para fines diagnósticos no implica riesgos regulatorios en animales. Uno de los elementos que el equipo destaca es el carácter pionero de este avance. Para llegar a esta prueba, fue necesario validar en el propio genoma del animal las variantes asociadas, por lo cual se desarrolló el primer genoma de referencia para salmón coho en Chile, lo que permitió transformar ese conocimiento en una herramienta concreta de diagnóstico. “Este trabajo no sólo entrega una herramienta útil desde el punto de vista práctico, sino que además abre una línea de investigación pionera. Para llegar a esta prueba, primero tuvimos que validar en el propio genoma del animal las regiones que definen el sexo”, afirma el Dr. Martínez. Entre los principales hallazgos, la investigación confirmó el rol de un marcador previamente descrito en el pseudogén GH2, ubicado en el cromosoma 10, e identificó, además, una nueva región asociada al sexo en el cromosoma 30, lo que permitió definir a este cromosoma como el gatillante de la determinación sexual en esta especie. Un avance para la acuicultura y la investigación genética Más allá del hallazgo molecular mencionado anteriormente, el estudio responde a una necesidad concreta de la acuicultura: contar con una forma temprana de identificar el sexo de animales que aún no presentan rasgos sexuales visibles. Información altamente  relevante para el manejo y la planificación productiva, así como para estudios de campo, en los que la proporción entre machos y hembras puede ser una variable importante para evaluar la viabilidad de las poblaciones naturales. “Uno de los objetivos principales de este trabajo fue generar una herramienta que permitiera identificar de forma rápida el sexo de un individuo. En acuicultura eso es clave, porque en etapas tempranas no hay características sexuales externas y esa información puede orientar mejor el manejo productivo, los estudios de campo y también la conservación”, explica el investigador. Este tipo de identificación temprana también podría apoyar estrategias de manejo que hoy dependen de procesos más lentos o complejos. Entre ellas, se encuentra la posibilidad de facilitar la producción de poblaciones monosexo y reducir el uso de andrógenos en procesos de reversión sexual, con potenciales beneficios tanto productivos como ambientales. En Nueva Zelanda, por ejemplo, la producción de salmón chinook (Oncorhynchus tshawytscha) utiliza únicamente hembras debido a la problemática asociada a la maduración precoz. Según explica el profesor Martínez, una de las ventajas de esta herramienta es que permite identificar previamente a las hembras, lo que ayudaría a orientar con mayor precisión los procedimientos destinados a obtener poblaciones de hembras con fines productivos. Además, el investigador enfatiza que este tipo de trabajos no solo tiene valor aplicado, sino que también forma parte de una línea más amplia orientada a comprender mejor cómo funcionan las especies productivas desde un punto de vista biológico. Ese conocimiento, plantea, es clave para avanzar hacia sistemas de producción más informados, eficientes y compatibles con el bienestar animal. En este sentido, el grupo está trabajando en otros caracteres de importancia productiva, como el SRS en salmón. De hecho, han generado un prototipo similar para la selección genética rápida de animales resistentes a esta enfermedad. Esquema del método desarrollado por el equipo para identificar tempranamente el sexo del salmón coho mediante una prueba rápida basada en CRISPR/Cas12. Créditos: Favet de la Universidad de Chile. Una herramienta con proyección para el trabajo en laboratorio y terreno La nueva prueba basada en el modelo CRISPR/Cas12 fue diseñada para detectar una inserción específica presente en machos. Según explica Martínez, el test se construyó a partir de una región puntual del genoma asociada a la determinación sexual, lo que permitió desarrollar una herramienta rápida, específica y de aplicación más simple que otros métodos utilizados en laboratorio. En la validación experimental, alcanzó el 100% de concordancia con el análisis de PCR-HRM y mostró capacidad de detección a concentraciones muy bajas de ADN. Esa es justamente una de las diferencias que el equipo destaca frente a otras metodologías. Mientras que técnicas tradicionales como la PCR requieren infraestructura de laboratorio, equipamiento específico y una lectura de resultados más compleja, este sistema fue pensado como una alternativa más simple, rápida y portátil. “Con esta prueba podemos obtener una respuesta en alrededor de una hora y con muy poco equipamiento. Además, como detecta cantidades muy bajas de ADN, se vuelve una herramienta más sensible y práctica para identificar tempranamente el sexo de los animales”, señala el Dr. Martínez. Junto con su utilidad inmediata, el trabajo también proyecta nuevas líneas de investigación. El equipo destaca que la herramienta funciona como una prueba de concepto que podría adaptarse a otras especies productivas y abrir nuevos desarrollos en diagnóstico genético aplicado. En esa línea, ya trabajan en nuevas pruebas rápidas aplicables a otras especies de interés acuícola. Con ello, la investigación no solo aporta nuevo conocimiento sino que también entrega una base metodológica con proyección para fortalecer tanto la investigación genética como el desarrollo de soluciones concretas para la acuicultura. El grupo del profesor Martínez ha sido pionero en el uso de CRISPR para entender caracteres complejos y su posible uso en programas de mejoramiento, aunque como cualquier técnica genética requiere de validación extensa, de allí la importancia de conocer el genoma a cabalidad, de forma tal de no comprometer el medio ambiente y el bienestar de los animales.