Científicos chilenos desarrollarán nuevos métodos para el control de la caligidosis

Una reciente publicación científica muestra los datos obtenidos a partir del secuenciamiento, ensamblaje, análisis y descripción del genoma Caligus, enfocado en ARN codificantes y ARN no codificantes, y específicamente los ARN largos no codificantes (lncRNA) y los microARN (miARN).

En conversación con Salmonexpert, el Dr. Cristian Gallardo, investigador de la Universidad de Concepción y del Centro Incar, explica las aplicaciones de estos resultados y los próximos pasos del estudio del genoma de Caligus, donde se incluyen nuevas formas de control y vacunas.

¿Cuáles fueron los mayores desafíos para lograr el ensamblaje de todo el genoma de Caligus?

El genoma es gran cantidad de información que está contenida en los cromosomas. Para poder asignar la información genética que uno tiene a cada cromosoma es algo tremendamente complejo, se requiere mucho trabajo bioinformático. Esto es importante porque la información genética que está en ciertos cromosomas va a interactuar con otros genes que están en el mismo cromosoma y por lo tanto, nos dan indicios de funcionamiento biológico o significado biológico que tiene cierto grupo de genes.

Hoy, el estándar es que la información genética que uno obtiene de una especie esté organizado y ensamblado en cromosomas, imponiendo un gran desafío biotecnológico, por eso este hito es tan importante, porque además es el primer genoma de una especie nativa marina que ha sido secuenciado en forma íntegra por investigadores chilenos, con colaboración internacional.

En la publicación, se describe un total de 23.686 genes que codifican proteínas y 12.558 ARN no codificantes, además de 6.308 lncRNA y 5.774 miRNA transcripcionalmente activos, ¿Por qué es tan importante en Caligus el estudio de los lncRNA y miRNA?

Lo que se ha encontrado es que son ARNs que tienen relación con la regulación del genoma, apagar o prender genes o de alguna forma, balancear la expresión de proteínas en ciertos tejidos y frente a ciertos procesos biológicos que son también específicos. ¿Por qué esto es importante? Porque hemos encontrado de forma inédita que estos lncRNA son claves en el ciclo de vida de Caligus y son aún más importantes para el estudio de la resistencia farmacológica.

Estos trabajos son los primeros en dar cuenta de lncRNA específicos relacionados con la resistencia a fármacos, esto quiere decir que probablemente la resistencia esté más allá que asociada a mutaciones puntuales (SNPs), sino que también está asociada a cómo esta especie es capaz de regular su genoma a fin de eliminar los químicos a los que está siendo expuesto. Por eso toda esta información genética es sumamente relevante. Sin ir más lejos, hemos desarrollado un PCR para poder detectar poblaciones de parásitos resistentes a azametifos, deltametrina y cipermetrina, basados justamente en lncRNA.

¿Qué rol podrían tener estas moléculas en el desarrollo larval, reconocimiento de hospedero, maduración sexual, metabolismo?

No sólo son importantes en la resistencia a fármacos, sino que también en todos los procesos del ciclo de vida de Caligus. Ahora estamos estudiando que, alterando ciertos reguladores del genoma basados en lncRNA, también podemos alterar el desarrollo o el ciclo de vida del parásito.

Esto es tremendamente relevante, porque con ello podemos establecer una nueva generación de vacunas o una nueva generación de fármacos en la cual podamos alterar el desarrollo larval, alterando principalmente estos mecanismos moleculares de regulación del genoma. Estamos frente a nuevas líneas de investigación que nos van a permitir nuevos métodos para el control de la caligidosis

¿Qué otros estudios relacionados al genoma de Caligus están realizando?

Actualmente, en el laboratorio existen tres proyectos Fondecyt en paralelo. El Dr. Diego Valenzuela lidera un proyecto que busca estudiar la microbiota (bacterias y virus) asociada a Caligus. El segundo proyecto está a cargo del Dr. Gustavo Núñez, donde están tratando de entender los mecanismos de resistencia farmacológica en Caligus.

El tercer proyecto lo lidero yo y buscamos entender cómo esta información no codificante da cuenta específicamente de los mecanísmos biológicos importantes en Caligus como es reproducción y desarrollo. De esta forma, estamos buscando bloquearlos con distintas tecnologías a fin de generar nuevas estrategias y nuevas vacunas. En los próximos tres años, pretendemos producir y generar una nueva generación de vacunas para Caligus basados en la interferencia de estos genes, que son vitales para el desarrollo de su ciclo de vida.