Implementación de tecnologías y nuevas estrategias preventivas y terapéuticas para el desarrollo sustentable y eficiente de la producción animal en el marco de Una Salud
Objetivo General
Desarrollar estrategias profilácticas y terapéuticas para el control de enfermedades que afectan a los animales de producción bajo el concepto de Una Salud.
Resumen Ejecutivo
El proyecto apunta a disminuir la presencia de enfermedades en los sistemas ganaderos y en la acuicultura en todos sus niveles de producción, con especial foco en las enfermedades emergentes, zoonóticas y transmitidas por alimentos. Las prácticas ganaderas de producción intensiva o los criaderos avícolas y porcinos con gran concentración de animales aumentan el riesgo de propagación de enfermedades transmisibles. Asimismo, los pequeños agricultores familiares están pobremente preparados para afrontar escenarios epidemiológicos cambiantes. Estas características marcan la necesidad de contar con estrategias de intervención eficaces con el propósito de establecer un estado sanitario óptimo y mantenerlo en el tiempo. A su vez el proyecto aprovechará el aumento de la demanda de tecnologías para el control de patógenos dando respuestas tecnológicas con herramientas y productos destinados a la prevención y tratamiento de enfermedades que afectan al SAB. Para abordar estos problemas y oportunidades el proyecto tiene como objetivo general desarrollar estrategias profilácticas y terapéuticas para el control de enfermedades que afectan a los animales de producción, bajo el concepto de Una Salud, mediante: (i) la implementación de nuevas estrategias y plataformas vacunales empleando herramientas biotecnológicas y convencionales, (ii) desarrollo de nuevas estrategias y plataformas no vacunales profilácticas y terapéuticas basadas en anticuerpos o en moléculas antimicrobianas (naturales o químicas) y (iii) la evaluación de estos nuevos desarrollos en ensayos preclínicos y clínicos. El proyecto está estructurado sobre tres pilares tecnológicos: las vacunas basadas en componentes definidos de los patógenos, vacunas basadas en microorganismos vivos atenuados, inactivados o componentes no definidos de los patógenos y estrategias no vacunales y nuevos terapéuticos para el control de enfermedades y herramientas que asistan al desarrollo y validación de vacunas. Las metas a alcanzar están categorizadas en diez productos tecnológicos que permitirán, como resultado del proyecto, contar con estrategias vacunales, no vacunales y de tratamiento basadas en técnicas biotecnológicas y convencionales para el control de enfermedades emergentes, re emergentes, transfronterizas, transmitidas por alimentos, zoonóticas y otras enfermedades que afectan a animales de producción. Algunos de los desarrollos obtenidos podrán ser patentados y/o transferidos a la industria veterinaria, con un beneficio económico para INTA, para la industria local y para la sociedad. Las actividades propuestas tienen distinto grado de avance, por lo que se espera cumplir con los objetivos propuestos en los cuatro años de ejecución. Por su alcance nacional y su enfoque multidisciplinario, el desarrollo del proyecto fortalecerá el trabajo en red entre grupos de INTA y Extra INTA, complementando capacidades y dando soporte en tecnologías, recursos y conocimientos a los grupos que lo requieran.
Descripción de Problemas y Oportunidades
La mayoría de las vacunas veterinarias comerciales son las que incluyen microorganismos enteros inactivados o atenuados, o componentes de los mismos. La principal ventaja de estas vacunas es que se requiere baja complejidad tecnológica para su producción. Ejemplos de este tipo de vacunas son las desarrolladas en INTA para el control de T. fetus y el virus de la bronquitis infecciosa o VFA en bovinos. Por otro lado, las vacunas a subunidad sólo utilizan algún componente del microorganismo y son producidas por ingeniería genética, evitándose la manipulación de patógenos durante su producción. Estas vacunas están basadas en una o pocas proteínas del patógeno, lo cual le da una importante ventaja con respecto a los microorganismos enteros ya que permite el uso de métodos diagnósticos para diferenciar animales vacunados de infectados. El INTA ha desarrollado numerosas vacunas experimentales basadas en proteínas (10.1016/j.rvsc.2022.02.014) (10.1016/j.virusres.2017.11.027; 10.1016/j.virusres.2021.198339) (10.1016/j.antiviral.2020.104850; 10.1016/j.ttbdis.2022.101991). Una ventaja de las vacunas basadas en subunidad proteica es la posibilidad de potenciar su eficacia a través de modificaciones específicas. Por ejemplo, el uso de la estrategia denominada "albumin hitchhiking" o la adición de una molécula que direccione a los antígenos hacia las células dendríticas para ser presentados al sistema inmune ha demostrado mejorar la capacidad antigénica de las vacunas basadas en proteínas. Ejemplo de esto último es la vacuna Vedevax Block, la primera vacuna recombinante direccionada contra el virus de la Diarrea Viral Bovina (BVD) desarrollada por INCUINTA y Bioinnovo. Por su parte, las vacunas vectorizadas por virus poseen la ventaja de inducir tanto respuesta humoral como celular contra el antígeno que expresan y son fuertes inductores de respuestas innatas. En el INTA desarrollamos la plataforma de vacunas vectorizadas por poxvirus, lo que permitió obtener vacunas contra virus, bacterias y parásitos de interés veterinario y humano, y lograr el registro de la primer vacuna vectorizada desarrollada en Argentina, R-VAC-INMUNER IBD. Las vacunas a ARNm datan desde los años 1970 y si bien esta tecnología logró vacunas con propiedades antigénicas superiores a la de las proteínas recombinantes, la naturaleza inestable y la toxicidad asociada al ARN desalentaron su uso. Hoy se cuenta con innovaciones tecnológicas en las técnicas de capping, como el sistema comercial CleanCap, y hay disponibles una variedad de nanovehículos para el empaquetamiento de ARNm y otros ácidos nucleicos que mejoran significativamente la performance de este tipo de vacunas. Para inducir respuesta inmune, las vacunas a subunidad requieren formularse en adyuvantes. Existen un amplio repertorio de moléculas y compuestos que pueden funcionar como adyuvantes. Grupos de investigación del INTA han demostrado la eficacia de una variedad de adyuvantes en vacunas contra herpes virus bovino (doi: 10.1016/j.vaccine.2020.11.071; doi: 10.1089/vim.2020.0082) y la tuberculosis bovina (10.1016/j.vaccine.2020.11.071, 10.1016/j.rvsc.2021.04.014). Para las bacterias intracelulares la estrategia vacunal más aceptada es el uso de cepas vivas atenuadas ya que el control de estos patógenos requiere de la inducción de diferentes brazos de la respuesta inmune del hospedador (doi: 10.1371/journal.pntd.0004572). El INTA cuenta con experiencia en el desarrollo racional de cepas vivas atenuadas para el control de la tuberculosis, la paratuberculosis y la brucelosis bovina (10.1016/j.tube.2015.01.001.; doi: 10.1016/j.rvsc.2021.04.014; 10.1016/j.vaccine.2021; doi: 10.1128/IAI.02790-14). Una estrategia alternativa al empleo de vacunas es el control de los vectores transmisores de enfermedades. Un ejemplo de esto es el uso de bioinsecticidas y de extractos vegetales para el control de plagas. También, grupos de investigación de INTA han demostrado la eficacia de la inmunidad pasiva por vía oral con anticuerpos de diferentes naturaleza como son los nanoanticuerpos y los anticuerpos IgY para control de enfermedades (doi: 10.1371/journal.pone.0133665; doi: 10.1371/journal.ppat.1003334; DOI: 10.1371/journal.pone.0042788; DOI: 10.1186/s12917-020-02476-3). Finalmente, también ha habido avances desde INTA en el desarrollo de modelos animales para las pruebas de eficacia y potencia de vacunas virales bovinas (DOI: 10.1016/j.vaccine.2010.01.035).
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Coordinadores
