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Ómicas: Aplicaciones en la Sanidad Animal (parte 4)

En esta entrada, seguiremos contando cómo hemos incorporado las “ómicas” a los proyectos que estamos desarrollando en el departamento de Sanidad Animal de NEIKER. En este caso os contaremos cómo la genómica, transcriptómica y proteómica pueden proporcionar información para ayudar a seleccionar animales menos susceptibles y más resilientes a la paratuberculosis (PTB) y a diseñar nuevos métodos diagnósticos de detección temprana de la enfermedad a través de dos proyectos:
En el proyecto PARACON (RTA2018-094192-R-C01) se emplearon transcriptómica y proteómica para la identificación de biomarcadores bovinos (mRNAs, miRNAs y proteínas). Dichos biomarcadores han permitido mejorar el conocimiento de la patogénesis de la infección y sentar las bases para el desarrollo de nuevos métodos de diagnóstico para la detección de los animales infectados en los estadios tempranos de la infección, es decir, antes de que comiencen a eliminar Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) en las heces o presenten signos clínicos.La capacidad diagnóstica de los nuevos biomarcadores se ha validado empleando muestras de animales infectados de manera natural por MAP y en estadios distintos de la infección. Por otro lado, en este proyecto se ha trabajado en la selección genética de animales con menor susceptibilidad a la infección por MAP, una estrategia de control ampliamente aceptada. Para ello, se realizaron análisis genómicos para la búsqueda de polimorfismos de secuencia única (SNPs) asociados a diferencias en la susceptibilidad genética a la PTB. Para lograr este objetivo se trabajó en colaboración con la Confederación de Asociaciones de Frisona Española (CONAFE) que es miembro de Eurogenomics, la cooperativa europea que desarrolló el chip EUROG10K destinado a la selección genética de la población de vacuno europeo.

El conocimiento de las regiones genéticas que contribuyen a la resistencia y tolerancia a la PTB, así como, de los mecanismos moleculares y celulares implicados en el control de ambas formas de resiliencia, es limitado. En el proyecto PARARESILIENCE (PID2021-122197OR-C21) se abordarán aproximaciones novedosas como la transcriptómica y proteómica para el descubrimiento de biomarcadores (mRNAs y proteinas) que puedan ser incorporados a nuevos ensayos que permitan la identificación de animales asintomáticos capaces de resistir la infección y/o de tolerar la enfermedad sin que su salud y su producción se vean comprometidas. La medida de los niveles de estos biomarcadores podría ser muy útil tanto para el control de la enfermedad como para selección genética. En este contexto, se plantea desarrollar una plataforma “point of care” (POC) para la detección rápida y precisa de biomarcadores de resiliencia a la PTB. Por otro lado, uno de los mayores retos que ha presentado la implementación de las evaluaciones genéticas de caracteres de salud ha sido la dificultad para conseguir medidas fenotípicas de un número suficiente de animales de manera precisa, repetitiva y comparable entre laboratorios Estas medidas fenotípicas implican tener una prueba de que lo que se detecta a nivel genómico después se expresa o es visible de alguna manera en las células del animal. En el presente proyecto se estandarizará un protocolo para la medida del crecimiento de MAP en macrófagos empleando microscopia de fluorescencia a tiempo real con el objetivo de que pueda ser utilizado en los planes de selección genética en el futuro. Es esperable que los animales capaces de limitar la infección por MAP en macrófagos de manera más eficiente (resistentes) sufrirán menos estrés y no tendrán su producción ni salud comprometida lo que repercutirá de manera positiva en su longevidad. Asimismo, se mapearán y estudiarán regiones reguladoras (cis-eQTLs) de la expresión de genes con papel funcional en la resiliencia a la PTB mediante una aproximación genómico-transcriptómico combinada. La introducción de estas variantes génicas funcionales en los programas de selección genética se espera que incremente de manera significativa la resiliencia a la infección por MAP.

Imagen: Fundación Instituto Roche (2019). Informe “Anticipando Ciencias Ómicas”. Recuperado de https://www.institutoroche.es/static/archivos/Informes_anticipando_CIENCIAS_OMICAS.pdf                                                                                                

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