Científico detalla brechas para el desarrollo de vacunas eficaces en salmonicultura

Recientemente fue publicado el paper científico titulado “Chilean aquaculture and the new challenges: Pathogens, immune response, vaccination and fish diversification”, una revisión que se centra en el estado actual de la industria acuícola chilena, los desafíos relacionados con los patógenos microbianos emergentes y reemergentes en la salmonicultura, y las necesidades en el desarrollo de protección inmunológica mediante vacunas.

En conversación con Salmonexpert, el Dr. Kevin Maisey, profesor asistente del Centro de Biotecnología Acuícola (CBA) de la Universidad de Santiago de Chile (Usach) y uno de los autores de la publicación, cuenta detalles sobre los problemas con las vacunas actuales y su relación con la inmunología de los peces.

¿Por qué se plantea que las vacunas disponibles actualmente no proporcionan una protección efectiva?

Hoy, una vacuna se prueba en laboratorio, y se determina un porcentaje de sobrevivencia en peces vacunados versus peces sin vacunar, el RPS, donde sobre cierto porcentaje de sobrevivencia se considera eficaz. Esta determinación no puede extrapolarse a lo que sucede en el campo, de hecho, observaciones empíricas han mostrado en los últimos años tasa de mortalidades similares a pesar de los esfuerzos realizados, por ejemplo, contra P. salmonis. Esto se ha comprobado en estudios epidemiológicos, y uno reciente, muy claro y muy interesante fue publicado por PGSA-Sernapesca. Hoy en Magallanes, se vacuna contra BKD utilizando una vacuna disponible comercialmente hace muchos años, e incluso autovacunas, sin obtener los efectos esperados.

¿Qué aspectos se están dejando de lado o se deberían cambiar para lograr generar vacunas eficaces?

Hay una premisa sobre la que se ha trabajado durante los últimos 30 o 40 años: el sistema inmune de los peces funciona de la misma manera que en mamíferos.

Hace un par de años, publicamos un artículo donde planteamos utilizar la genómica, transcriptómica y la vaccinología reversa como una herramienta para el diseño racional de vacunas contra P. salmonis, pero incorporando un factor sumamente relevante, la caracterización funcional del sistema inmune en salmónidos. Y en ello estamos abocados hoy, estudiando mecanismos celulares, moleculares y funcionales, en particular del linfocito T de la trucha arcoíris, que describimos hace dos años.

Los peces difieren de los mamíferos en numerosos componentes del sistema inmune y más aún, entre ellos también responden de manera distinta. Los salmónidos por ejemplo carecen de nódulos linfáticos, hay un riñón que cumple una función excretora y hematopoyética, carecen de poblaciones celulares funcionalmente importantes como las células dendríticas, no ocurre el switch de isotipos y maduración de la afinidad de las inmunoglobulinas.

El tema creo que hoy no pasa por diseñar nuevas vacunas o inmunoestimulantes, pasa por entender si el sistema inmune de los peces es capaz de responder a una vacuna, a nivel celular, molecular y funcional. Y debe estudiarse de manera particular para cada especie.

¿En qué líneas de investigación se debe profundizar?

Hay numerosas preguntas básicas sin respuesta: ¿Cómo un patógeno es capaz de infectar al pez? ¿Es el punto de entrada la piel, las branquias, el intestino? ¿Cuáles son las células blanco? ¿Cuáles son los mecanismos moleculares de entrada? ¿Qué receptor en la superficie celular reconoce el patógeno? ¿Qué mecanismos celulares es capaz de interrumpir un patógeno? ¿Cómo las células de los peces reconocen un patógeno? ¿Existen células especializadas para su detección? ¿Los peces poseen linfocitos funcionalmente distintos? ¿Cómo se regula la expresión y secreción de inmunoglobulinas? ¿Son las inmunoglobulinas activas? ¿Se desarrolla memoria inmunológica, de corto plazo o largo plazo? Cada respuesta a estas preguntas y a muchas otras, puede llevar a permitiría diseñar o modificar vacunas, modular eficazmente la respuesta inmune o diseñar blancos terapéuticos

En el artículo se hace especial mención a P. salmonis, ¿cuáles son los últimos conocimientos que se tienen en cuanto a la inmunidad del pez frente a este patógeno y porqué las vacunas no serían del todo efectivas?

En los últimos tres años se han multiplicado las publicaciones científicas asociadas a P. salmonis y mayoritariamente por investigadores chilenos, lo cual habla bien del nivel de nuestros científicos. A nivel inmunológico, los estudios han sido mayoritamente descriptivos. Basados en la expresión génica de genes inmunológicos en cultivos celulares o tejidos, que llevan a sobreinterpretar la función inmunológica del salmón. La bacteria es intracelular, se esconde dentro de la célula y esto es un hecho muy relevante, el sistema inmune no sabe que hay un patógeno a menos que la célula infectada se lo diga, y el mecanismo presentación antigénico es clave, lo que en salmónidos hoy es absolutamente desconocido.

Microbiológicamente, estamos al debe. Aún no contamos con la capacidad de generar cepas mutantes y con ello evaluar su capacidad de infectar células. No conocemos la célula blanco, sólo la célula reservorio de una infección generalizada, como ocurre en muchas infecciones bacterianas. Debemos pasar de las herramientas genómicas y transcripcionales, a las herramientas funcionales.

¿Cómo se puede lograr una colaboración efectiva entre investigadores chilenos para generar una red que produzca resultados efectivos en cuanto al estudio de la inmunidad de los peces?

Nuestro laboratorio lleva 10 años estudiando distintos aspectos funcionales de los linfocitos T y B, y hemos avanzando junto a grupos de investigación del Reino Unido y Alemania en una colaboración abierta y fluida. Se puede generar una gran red de colaboración nacional, de manera similar a lo que fue la iniciativa TargetFish en Europa. Hoy la industria necesita soluciones urgentes, pero en 20 años, no se ha avanzado en el entendimiento del sistema inmune de los salmónidos y una gran iniciativa que reúna el esfuerzo mancomunado de inmunólogos, microbiólogos, biólogos, médicos veterinarios, entre otros, puede marcar la diferencia. Hoy la apertura de la Iniciativa Instituto Milenio para nosotros es una gran oportunidad, como lo puede ser también un nuevo esfuerzo de la Industria-Sernapesca, similar a lo desarrollado a través del PGSA.