Estudia 50.000 genes del salmón del Atlántico de una sola vez
The Bubble
En el laboratorio de biotecnología de Skretting, The Bubble, probamos y desarrollamos metodologías disruptivas centradas en la biología y la bioquímica. La biotecnología ofrece numerosas oportunidades para comprender mejor la fisiología de las especies acuáticas, lo que nos permite mejorar su crecimiento y bienestar mediante el desarrollo de soluciones nutricionales de calidad.
Estudio de caso: Identificación temprana de HSMI mediante monitoreo de salud
Ellingsen Seafood es un productor de salmón con sede en Noruega. En el pasado, han enfrentado problemas relacionados con la inflamación del músculo cardíaco y esquelético (HSMI) en su planta de producción ubicada en Ofotfjorden, Nordland. Entre mayo de 2020 y mayo de 2021, Ellingsen y Skretting Noruega iniciaron un proyecto de monitoreo sanitario para evaluar si el uso de una solución nutricional podía apoyar a los peces durante un brote de HSMI y reducir su impacto.
«Quería probar un alimento con alto contenido de omega-3, ya que sabemos que esto es beneficioso para los peces durante un brote», comenta Steinar Myrvold, veterinario en Ellingsen Seafood.
El proceso de colaboración
Se monitorizaron de cerca dos grupos de peces: uno positivo a PRV-1 y otro negativo. El PRV es el virus responsable de causar HSMI. Se tomaron muestras de los peces y se realizaron análisis mensuales desde el momento en que fueron introducidos en las jaulas hasta el momento de la cosecha.
«Junto con Ellingsen y la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad Noruega de Ciencias de la Vida (NMBU), llevamos a cabo varios tipos de análisis durante varios meses: química sanguínea, expresión génica, detección de patógenos e histología. Analizamos todos los datos en conjunto para obtener una visión general y comprender qué estaba ocurriendo con los peces», explica Delphine Crappe, líder del equipo de Biotecnología y responsable de The Bubble. También se compararon y evaluaron los datos de producción.
Los peces inicialmente negativos a PRV dieron positivo en agosto de 2020, tres meses después del inicio del proyecto. Un mes más tarde, en septiembre, los resultados mostraron un mayor deterioro. Sin embargo, los datos de producción, así como el apetito y la mortalidad, no indicaban que un brote de HSMI fuera inminente. En un escenario así, la producción normalmente habría continuado sin tomar ninguna medida.
«Gracias a la estrecha colaboración con NMBU y Ellingsen Seafood, y al hecho de que actuamos con rapidez, pudimos tomar las medidas adecuadas e iniciar un programa de alimentación para apoyar a los peces durante el brote de HSMI», señala Johan Rennemo, veterinario en Skretting Noruega. Según Myrvold, el resultado de esta intervención oportuna fue un brote más leve de la enfermedad en el grupo positivo a PRV-1.
La nutrición específica es beneficiosa para apoyar a los peces enfermos
Los proyectos de monitoreo sanitario como este están diseñados para complementar, no sustituir, los enfoques convencionales existentes en salud animal. Su valor radica en que pueden proporcionar a los productores conocimientos clave para prevenir brotes de enfermedades: específicamente qué alimento utilizar, cuándo aplicarlo y en qué grupo de peces.
«Ahora contamos con una mejor comprensión de cómo utilizar de forma más precisa los alimentos funcionales en relación con un brote de HSMI. Dado que la dieta incluye un alto nivel de aceites marinos, que son escasos y elevan los costes, debe utilizarse únicamente cuando sea necesario», afirma Mads Martinsen, Director de Desarrollo de Producto y Sostenibilidad en Skretting Noruega. Ambas compañías han seguido colaborando en otros proyectos desde entonces.
«Hemos demostrado que es posible adelantarse a un brote de HSMI, y continuaremos trabajando en soluciones nutricionales específicas que puedan ayudar a los peces frente a otras enfermedades. En momentos de enfermedad, estas soluciones pueden tener un impacto muy positivo en el bienestar animal. El potencial aquí aún está por descubrir», concluye Johan Rennemo.
Un artículo sobre este proyecto de monitoreo de la salud ha sido publicado en Veterinary Research. Para leer el documento completo, haga clic aquí
Microarrays: Convertir genes en píxeles y píxeles en conocimiento
Los microarrays se utilizan para detectar la expresión de miles de genes al mismo tiempo. Aquí puedes ver algunos ejemplos de para qué usamos microarrays en The Bubble. Las posibles aplicaciones futuras incluyen la búsqueda de nuevos biomarcadores, la documentación del efecto de nuevas dietas y una mejor comprensión de cómo se regulan los genes en varios procesos biológicos, incluido el desarrollo, la enfermedad y la respuesta al tratamiento.
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Histología: Difuminando las líneas entre la ciencia y el arte
Cinco datos sobre la histología en Skretting
- Desde hace más de 15 años, en Skretting utilizamos histología cuantitativa, es decir, el estudio detallado de los tejidos. Este proceso comienza con el escaneo de portaobjetos microscópicos para generar imágenes digitales, que luego se analizan automáticamente mediante software especializado.
- La histología nos permite medir parámetros clave relacionados con la salud de los peces. Por ejemplo, podemos cuantificar el nivel de inflamación cuando se producen cambios en el entorno o en la dieta. Esto resulta especialmente útil en la búsqueda de ingredientes más sostenibles para reemplazar la harina y el aceite de pescado, ya que necesitamos evaluar cómo reaccionan los peces ante nuevas formulaciones de alimento.
- Cuando se trata del análisis de tejidos, la histología sigue siendo el estándar de oro. Métodos más recientes, como los microarrays, actúan como herramientas complementarias, ofreciendo una visión general de lo que ocurre dentro del organismo. De hecho, los cambios en la expresión génica pueden detectarse antes de que se manifiesten en los tejidos.
- Desde 2021, hemos incorporado inteligencia artificial para acelerar el proceso de anotación y clasificación de tejidos. Antes, aislar manualmente un tejido específico en 400 muestras de piel podía llevar hasta 40 horas de trabajo a un patólogo. Ahora, tras entrenar a la IA para reconocer los parámetros adecuados, esta puede completar la tarea en menos de una hora, con mayor precisión y extrayendo información adicional como el color, la estructura y el contexto.
- En la imagen de la derecha, se revela una gran cantidad de información a nivel microscópico: el verde representa el tejido general, el rojo indica células inflamatorias, el azul corresponde a células caliciformes productoras de moco, y el amarillo señala vacuolas implicadas en la absorción de nutrientes. Al cuantificar estos y otros parámetros, podemos medir con precisión el nivel de inflamación en los peces.
Cultivo celular: Sustitución y reducción del uso de animales vivos en el laboratorio
Nuestros especialistas en biotecnología han estado trabajando con cultivos celulares en The Bubble desde febrero de 2022 y están motivados por el principio de las 3R: reemplazar, reducir y refinar. Mediante el uso de células, podemos reemplazar y reducir el uso de animales vivos en el laboratorio.
El equipo trabaja con células inmortalizadas de pescado para ayudar a desarrollar productos antiinflamatorios, entre otros. Las células se mantienen en un medio de cultivo a una temperatura constante, duplicando en promedio su número cada semana, lo que lo convierte en un método eficiente y rentable para la investigación. Las células primarias también se extraen de varios órganos de peces para cultivarlas. En pocas horas somos capaces de obtener millones de células de cada tejido, proporcionando excelentes modelos para estudios de salud o crecimiento dentro de la acuicultura.
El cultivo celular desempeñará un papel cada vez más importante en las primeras etapas del desarrollo del producto. En un experimento reciente, se aislaron las células musculares y se midió su tasa de crecimiento. En el futuro, esto podría aplicarse al estudio de nuevos productos de cultivo para especies acuícolas.