La intensificación agropecuaria en Argentina, producto de una mayor demanda de alimentos, fue significativa en los últimos 30 años. Esta dinámica trajo como consecuencia una mayor prevalencia de enfermedades de difícil control. Por esto, un equipo de investigadores trabaja en el desarrollo de una plataforma tecnológica de vacunas de nueva generación, basadas en el uso de nanogeles.
El equipo de investigadores -integrado por especialistas del INTA Marcos Juárez, Córdoba, el Instituto de Biotecnología del INTA, Buenos Aires, de la Universidad Nacional Río Cuarto, Córdoba y de la Universidad Nacional de Rosario, Santa Fe- avanza con el desarrollo de los nanogeles que servirán como vehículos de los antígenos –parte de un virus, que desencadena una respuesta inmunitaria– y se podrán administrar mediante las mucosas (respiratoria, digestiva, reproductiva).
“Nuestro trabajo está enfocado en la obtención de vacunas, a base de nanogeles, que contengan antígenos de los microorganismos que causan la neumonía porcina y la endometritis en yeguas, declaradas como las infecciones de mayor prevalencia”, indicó Fabrisio Alustiza, especialista del grupo de Sanidad Animal del INTA Marcos Juárez, Córdoba.
Si bien aún están en la etapa de investigación, en cuanto a los nanogeles destinados a las neumonías porcinas, se encuentran más avanzados y en condiciones de realizar el primer ensayo en cerdos, a escala experimental, para evaluar la funcionalidad y la eficacia de vacuna.
“Primero nos enfocamos en las neumonías porcinas, causadas por la bacteria Actinobacillus pleuropneumoniae, como modelo respiratorio de una patología con alta prevalencia en granjas de nuestro país”, señaló Alustiza.
En el caso de la propuesta destinada a equinos, el desarrollo está en la fase inicial de síntesis y caracterización. “Trabajaremos en endometritis en yeguas, enfermedad que causa fallas reproductivas en los haras”, expresó Alustiza y agregó: “Ya tenemos las moléculas para vehiculizar, pero aún faltan algunos ensayos antes de comenzar a trabajar a escala del útero de las yeguas”.
En el ámbito de la nanobiotecnología existen diversos desarrollos que están orientados a la salud animal, desde nuevos kits de diagnóstico de enfermedades y terapias antitumorales, hasta aditivos alimentarios. “Nos enfocamos en el desarrollo de nanogeles porque, en este caso, es altamente biocompatible y cuenta con la posibilidad de responder a estímulos externos, como lo es la temperatura”, señaló Alustiza y explicó: “Cuando la temperatura es menor a 32 °C el nanogel contiene las moléculas de interés en su interior, mientras que, cuando la temperatura externa aumenta debido a la temperatura fisiológica de los animales, los nanogeles liberan su contenido”.
Alustiza aseguró que seguirán desarrollando nanogeles y adelantó que, además, se encuentran trabajando en la aplicación de estos para la preservación de semen (bovino y porcino inicialmente) y, próximamente iniciarán una línea de investigación de vacunas destinadas a peces.
“Este tipo de investigaciones no se realizan de manera aislada, sino que son fruto del trabajo interdisciplinario e interinstitucional. Ambas líneas de investigación se están desarrollando en el marco de dos tesis doctorales de investigadores del INTA Marcos Juárez en colaboración con la Universidad Nacional de Río Cuarto, el Conicet, el Instituto de Biotecnología del INTA y la Facultad de Veterinaria de la Universidad Nacional de Rosario”, detalló el especialista.
Nanogeles
En los sistemas de producción intensivos, en determinado momento del ciclo, existe una alta probabilidad que se produzca un pico de infecciones respiratorias, reproductivas o entéricas, por lo que la manipulación de medicamentos es habitual. En este sentido, la implementación de buenas prácticas de manejo sanitarias es fundamental para evitar el uso indiscriminado de antibióticos y minimizar los efectos de la aparición y propagación de bacterias resistentes.
“Nuestra propuesta apunta a mejorar el bienestar animal y también a reducir el empleo de drogas antibióticas como estrategias preventivas o como aditivos alimentarios”, destacó Alustiza quien aclaró: “Esto está en línea con la propuesta “Una Salud” (One health, en inglés) en la que se propone la reducción del uso de antibióticos, dejándolos disponibles sólo para el tratamiento de algunas infecciones”.
Desde el concepto de ‘Una Salud’ es fundamental revisar los métodos de producción animal intensivos para entender e identificar cuáles son los procesos que propician la aparición de patógenos resistentes. “El aumento de bacterias multirresistentes a los distintos antibióticos trae aparejado riesgos, como la reducción del espectro de drogas a emplear frente a brotes o infecciones masivas en un establecimiento y la aparición de bacterias que pueden causar enfermedades zoonóticas y afectar a seres humanos”, señaló Alustiza quien puntualizó: “Los antibióticos que se utilizan en animales son los mismos que los que se emplean en humanos, por lo que el aumento de las resistencias genera riesgos para la salud en general”.
Los nanogeles pueden sintetizarse a partir de diferentes monómeros sintéticos o biopolímeros. En este caso, están compuestos de poli N-isopropil amina ó PNIPAM, que es un polímero sintético, altamente biocompatible y que cuenta con la posibilidad de responder a estímulos externos, como la temperatura.
Se trata de moléculas de tamaños nanométricos, lo que significa la mil millonésima parte de un metro. Los cambios provocados por las temperaturas (como el hinchamiento y colapso) no resultan visibles en un microscopio óptico convencional.
Sin embargo, los cambios sí pueden ser percibidos por las células que responden a la presencia de las moléculas de interés y desencadenan una respuesta inmune a ellas. “Este principio es el buscado para prevenir las infecciones directamente a nivel de las mucosas, que son la puerta de entrada de los microorganismos patógenos, evitando así la colonización microbiana y el concomitante desarrollo de la enfermedad”, puntualizó Alustiza.
