Biotecnologías reproductivas y plataforma de edición génica para animales de interés zootécnico.
Objetivo General
Generar conocimientos e implementar nuevas estrategias que incrementen la eficiencia reproductiva en especies de interés zootécnico incorporando la producción de individuos editados genéticamente.
Resumen Ejecutivo
Durante la última década la actividad agrícola, forestación y pesca ha registrado un gran crecimiento impactando directamente en la economía mundial. Los alimentos y productos de origen animal han acompañado este comportamiento. En América latina, se destaca la Argentina como país productor de alimentos. Con un stock de 53,4 millones de bovinos, 12 millones de ovinos, 9 millones de reproductoras pesadas, 5 millones de porcinos y 4 millones de caprinos, este país registró un marcado crecimiento en la producción de carne (33%) durante este período. No obstante, Argentina no sólo se caracteriza por la producción de carne, siendo además un importante productor de leche, lana, mohair, fibra de llama y miel. La amplia diversidad de ambientes que caracterizan nuestro país brinda plasticidad para diferentes sistemas y sus variantes productivas y de manejo. El principal indicador de eficiencia de los sistemas de cría continúa siendo el número de crías destetadas. Esto resalta la importancia del éxito reproductivo, el cual depende de un gran número de factores, entre estos los más relevantes son el balance energético, la presencia y duración del anestro postparto, las condiciones del ambiente uterino post-fecundación, la funcionalidad del semen criopreservado, la sobrevivencia embrionaria y la eficiencia de los sistemas de PIV de embriones. Este proyecto busca generar conocimientos e implementar nuevas estrategias que incrementen la eficiencia reproductiva e incorporar individuos editados genéticamente. Para esto se evaluarán diversas herramientas: el uso del Doppler color para evaluar estructuras ováricas, variantes en las técnicas de IA, desarrollo de protocolos para IA con semen refrigerado y criopreservado, alternativas hormonales sin estrógenos en IATF, efecto de factores ambientales sobre parámetros reproductivos, se explorarán estrategias enfocadas en estimular la funcionalidad reproductiva de la hembras, determinación de marcadores genéticos y factores responsables de la fertilidad, calidad y funcionalidad del semen criopreservado, incremento de la eficiencia de la maduración del ovocito y desarrollo embrionario. Además, se establecerá una plataforma para realizar edición genética en especies de interés pecuario. Estas actividades serán realizadas gracias a la participación coordinada de profesionales de diferentes EEAs: Balcarce, Bariloche, Catamarca, Marcos Juárez, Cuenca del Salado, Abra Pampa, Esquel, Mercedes, Reconquista, La Rioja, Barrow, IIACS, IGEAF, IPAF NOA, Colonia Benítez, Colorado, Las Breñas, Sgo. Estero, Anguil, Rafaela, Concepción. Posteriormente, la transferencia de tecnología y capacitación de profesionales puede ser cubierta por el INTA, en sus diferentes EEAs y a través de la AERs. Esto favorecerá las relaciones establecidas con asociaciones de productores, Universidades, Centros de Investigación y otros organismos provinciales, nacionales e internacionales.
Descripción de Problemas y Oportunidades
Los tratamientos hormonales utilizados en programas de inseminación artificial a tiempo fijo (IATF) tienen por objetivo lograr una ovulación sincronizada en un período reducido de tiempo con alta tasa de concepción. Los protocolos de sincronización se basan en la combinación de hormonas aplicadas en diferentes momentos (GnRH, PGF2α, sales de estradiol, eCG) y duración variable (progestágenos). Existen etapas críticas comunes en los protocolos que deberían ser consideradas: emergencia sincrónica del folículo dominante (Aller y col 2015, Bello et al 2006, Bó y col 2013) bajo elevadas concentraciones de progesterona (Bruno-Galarraga y col 2014-2015), una adecuada lisis del cuerpo lúteo previo a la IA (Buffoni y col 2014, Buschiazzo y col 2017), un tamaño adecuado del folículo preovulatorio y una tasa ovulatoria elevada (Aller y col, 2015). En Argentina, el uso de productos que contienen estradiol 17β y sus derivados de tipo éster en su formulación tienen restricciones (resolución SENASA N° 270/2022). La eCG recombinante se introdujo recientemente en el mercado, y podría reemplazar a la obtenida a partir de suero de yegua preñada (Villarraza y col 2021). La progesterona inyectable de liberación lenta podría simplificar los protocolos de IATF (Morotti y col 2008), acortar el anestro postparto y disminuir pérdidas embrionarias, particularmente en ganado lechero (Roque-Velázquez y col 2017). La implementación en veterinaria del eco doppler permite estudiar el flujo sanguíneo de las estructuras ováricas y por ende avanzar en el conocimiento de la fisiología de rumiantes sometidos a diferentes programas de sincronización de celo y ovulación. Estos estudios serán la base para modificar e incluso desarrollar protocolos de superovulación y selección de hembras donantes de alta respuesta ovulatoria. La producción in vitro de embriones (PIVE) bovinos ha producido un importante progreso genético en combinación con la genómica y el semen sexado, principalmente en ganado lechero (Ferré y col 2020). El número de embriones PIV transferidos en el mundo ha superado a los embriones de superovulación (45) y esta técnica estuvo acompañada por un avance en la eficiencia del sistema de PIVE (Stoecklein y col 2021) y aceptables tasas de preñez. El desarrollo de medios semidefinidos o definidos, ha favorecido la sobrevida post criopreservación (Youngs 2011). La funcionalidad seminal es otro de los puntos críticos en la fertilidad de los rodeos, ya sea monta natural o programas de IATF, como en los sistemas de producción in vitro de embriones. Existe gran variabilidad en la sensibilidad espermática a los procesos de preservación que alteran su funcionalidad y sobrevida (Parkinson y Whitfield, 1987; Watson 2000; Sellem y col 2015), la cual se ha asociado a la composición relativa de las subpoblaciones espermáticas (Thurston y col 2001; Ledesma y col 2018). En Camélidos sudamericanos se han adaptado numerosas biotécnicas reproductivas, tales como la obtención y criopreservación de semen, mientras que otras como la inseminación artificial todavía están en desarrollo y sólo aplicada en animales en estaciones de investigación. La superovulación y transferencia embrionaria presenta limitaciones debido a la falta de un protocolo adecuado y confiable para superestimulación ovárica, y a la recuperación de estadios avanzados (blastocisto eclosionado) que no son adecuados para la criopreservación. En porcinos, la IA es la biotécnica reproductiva más aplicada en el mundo. A pesar de los avances en la congelación del semen, la preservación líquida sigue siendo el principal método para conservar espermatozoides. El mejoramiento convencional en animales ha demostrado capacidad para incrementar el desempeño de las razas presentes en nuestros sistemas productivos y mercados actuales. Las técnicas de mejoramiento genético, tradicionales y avanzadas, son necesarias en la ganadería para producir alimentos de calidad en cantidades suficientes, en un marco de sostenibilidad ambiental. La Edición Génica basada en CRISPR es un avance significativo en el mejoramiento genético animal. Permite realizar modificaciones dirigidas en el ADN para alterar la expresión de genes específicos, reemplazar alelos e introducir transgenes en sitios predeterminados del genoma (Gim y col 2021). Se estima que esta técnica puede reducir los tiempos de mejoramiento y producir una ventaja en la generación de animales, por su menor costo y mayor accesibilidad.
Sede del proyecto
Coordinadores
