Cuerpos de inclusión: ¿una nueva vía para el desarrollo contra enfermedades del salmón?
Una revisión realizada por científicos chilenos analiza el potencial de estas estructuras generadas durante la producción de proteínas recombinantes como vacunas e inmunoestimulantes para animales de producción.
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Los avances en ingeniería de proteínas están convirtiendo lo que antes se consideraba un residuo de producción en una posible herramienta sanitaria. Los cuerpos de inclusión (IB), formados por agregados de proteínas recombinantes, destacan por su estabilidad, actividad biológica y capacidad para transportar compuestos, abriendo una alternativa potencialmente eficaz y económica para combatir enfermedades en las producciones animales.
La combinación de actividad biológica, estabilidad mecánica y alta porosidad convierte a estos biomateriales en un nanomaterial funcional innovador y no convencional que puede diseñarse para encapsular cualquier polipéptido funcional de interés.
Una revisión realizada por científicos chilenos de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso y la Universidad de O'Higgins, analiza la evidencia disponible sobre el uso de estas estructuras como vehículos de antígenos e inmunoestimulantes, identificando oportunidades para desarrollar nuevas estrategias de control sanitario en peces.
Uno de los aspectos destacados por los autores es que los cuerpos de inclusión podrían cumplir funciones diferentes dependiendo de la proteína incorporada.
Por una parte, pueden utilizarse para transportar moléculas inmunoestimulantes, capaces de activar o modular las defensas del animal. Por otra, pueden contener proteínas antigénicas derivadas de los propios patógenos, buscando generar una respuesta inmune específica.
Esta combinación resulta especialmente interesante para la acuicultura, ya que permitiría desarrollar formulaciones que no solo presenten al sistema inmune componentes del microorganismo, sino que también contribuyan a potenciar la respuesta frente a ellos.
¿Una alternativa para las vacunas?
Otra de las posibilidades exploradas es utilizar estas estructuras como plataformas de administración de antígenos.
Por ejemplo, entre los sistemas de expresión conocidos para la producción de proteínas recombinantes, el estudio identificó dos sistemas de expresión utilizados para la producción de IB en aplicaciones animales: Escherichia coli y Lactococcus lactis subsp. cremoris.
E. coli es ampliamente utilizado debido a sus altos rendimientos de expresión, aunque sus lipopolisacáridos (LPS) pueden desencadenar fuertes respuestas proinflamatorias en mamíferos. “Cabe destacar que los peces teleósteos exhiben una mayor tolerancia a los LPS debido a la baja sensibilidad mediada por TLR4, una propiedad que se ha explotado para explorar los LPS como un inmunoestimulante en especies de acuicultura como la trucha arcoíris y el salmón del Atlántico”, explicaron los científicos.
Los resultados experimentales de diversos estudios sugieren que estas formulaciones pueden generar respuestas inmunológicas y, en determinados casos, protección frente a desafíos infecciosos.
“Estos biomateriales han mostrado importantes efectos inmunomoduladores y la capacidad de activar respuestas inmunitarias, lo que en algunos casos ha conducido a un control eficaz de la enfermedad. Además, los ensayos in vitro e in vivo han confirmado que estos biomateriales no son tóxicos, son endocitados eficientemente por las células y son capaces de potenciar las respuestas inmunitarias innatas mediadas por macrófagos. Esto los posiciona como candidatos ideales para el diseño de inmunomoduladores o vacunas modulares, que potencialmente se pueden combinar con adyuvantes para mejorar aún más su eficacia”, indicaron los investigadores.
Adicionalmente, los autores identificaron que los IB se podrían administrar por varias vías, incluyendo la administración intraperitoneal, inmersión en baño y vía oral.
Todavía falta el salto productivo
Pese a su potencial, los autores advierten que la evidencia disponible sigue siendo limitada. La reducida cantidad de estudios que superó los criterios de la revisión demuestra que todavía existen importantes preguntas respecto de dosis, seguridad, estabilidad, vías de administración, consistencia entre lotes y escalabilidad.
Además, los resultados obtenidos en modelos experimentales no necesariamente se replicarán bajo las condiciones de cultivo comercial, donde factores como temperatura, estrés, alimentación y coinfecciones pueden modificar la respuesta inmune.
También será necesario evaluar estas plataformas en especies de mayor importancia productiva y frente a patógenos relevantes para cada industria.
La optimización de los procesos de producción para garantizar la consistencia y la escalabilidad, la reducción de costos para aplicaciones a gran escala y la validación de su eficacia en una gama más amplia de especies y patógenos, son, según los expertos, las principales brechas.
Además, señalan que se necesita más investigación para comprender plenamente los mecanismos subyacentes a sus efectos inmunomoduladores y explorar su potencial en combinación con otras estrategias terapéuticas.
“En conjunto, la versatilidad, la seguridad y la capacidad inmunomoduladora de los biomateriales basados en IB los convierten en una plataforma prometedora para mejorar la salud y la productividad animal, que, con la investigación y el desarrollo continuos, podría revolucionar el manejo de enfermedades en las industrias ganadera y acuícola, allanando el camino hacia prácticas más sostenibles y eficientes”, concluyeron los autores.
Lea el estudio completo titulado “Potential of inclusion bodies for disease control in aquaculture and livestock”, aquí.
