Nuevas vacunas para bovinos

Por Israel Pérez Valencia

Santiago de Querétaro, Querétaro. 27 de julio de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- Investigadores y estudiantes del doctorado en ciencias biológicas de la Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ) desarrollan un proyecto para el ensamble de una vacuna que prevenga la babesiosis en bovinos transmitida por garrapatas (Ixodidae).

El proyecto, encabezado por el docente investigador Juan Joel Mosqueda Gualito y en el cual colaboran los estudiantes del doctorado en ciencias biológicas de la Facultad de Ciencias Naturales de la UAQ Diego Josimar Hernández Silva, María Martina Esperanza Pérez Soria y Mario Hidalgo Ruiz, se enfoca en la identificación de proteínas que utiliza el parásito Babesia —que es el que provoca la enfermedad— para invadir las células tanto de los bovinos como de las garrapatas, que actúan como vectores para transmitirla.

Diego Josimar Hernández Silva.Al respecto, el docente investigador Juan Joel Mosqueda, quien es miembro nivel II del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), aseguró que el objetivo inicial de este grupo de científicos fue impedir la infección de este patógeno en las células de los animales y que desarrollen la babesiosis bovina que, además de la problemática de salud en el ganado, ocasiona pérdidas económicas importantes en la industria a nivel nacional e internacional.

“Desde hace 25 años estoy trabajando en enfermedades transmitidas por garrapata, específicamente la babesiosis bovina. Hemos aprendido muchas cosas sobre el ciclo biológico de la Babesia que se transmite por ese vector. Con todo este conocimiento previo, solicitamos un apoyo al Conacyt por medio de la convocatoria de Investigación Básica en el 2011; desde entonces hemos establecido varias fases, la primera fue de búsqueda básica de las proteínas que utiliza la Babesia para invadir estas células”, detalló.

Un protozoario rebelde

La segunda fase de esta investigación consistió en la utilización de las proteínas identificadas para el desarrollo de una vacuna, en la que estuvieran involucrados estudiantes del posgrado en ciencias biológicas de la Facultad de Ciencias Naturales de la UAQ.

"La Babesia es un protozoario  complejo, tiene muchas proteínas y mecanismos para evadir el sistema inmunológico, entonces, cuando alguien genera una vacuna, el parásito desarrolla un método de evadirla, de ahí que trabajamos en una alternativa compuesta de varias proteínas para bloquear los diferentes mecanismos de invasión del parásito. Estamos en esta segunda etapa, identificamos proteínas que no estaban reportadas previamente y otras que no se habían estudiado a detalle o que no habían sido evaluadas para la posible generación de una vacuna”, subrayó.

Una proteína quimérica

Juan Joel Mosqueda detalló que, ante ese contexto, los estudiantes Diego Josimar Hernández y Mario Hidalgo trabajan en el ensamble de una vacuna general denominada "quimérica", porque está compuesta de porciones de varias proteínas.

“Nosotros esperamos que cuando los bovinos sean vacunados puedan estar protegidos y se evite que las babesias infecten sus eritrocitos y a las mismas garrapatas que se encuentran en ellos, y de esta forma bloquear todo el ciclo de contagio”, explicó.

María Martina Esperanza Pérez Soria.El estudiante del doctorado Diego Josimar Hernández Silva abundó que esta línea de investigación, que se centra en la Babesia bigemina, tiene como objetivo principal generar una proteína quimérica elaborada a partir de péptidos conservados de distintas cepas de este parásito, que provienen de diferentes partes de México y otros países.

“La finalidad de que sea una proteína quimérica, con estos péptidos conservados, es que genere anticuerpos en el bovino que bloqueen la Babesia o que neutralicen las proteínas importantes para su ciclo de vida, tanto en el bovino como en la garrapata, y que además sea de amplio espectro. Se ha observado en análisis informáticos que estas mismas proteínas presentan cierta variabilidad en la secuencia. De los mapeos que se hicieron anteriormente, hay dos cepas que provienen de Brasil, una de Australia, otra de Puerto Rico y varias cepas de México, Turquía y Argentina”, subrayó.

Hernández Silva destacó que en una primera etapa de la investigación se evaluaron los anticuerpos generados de los péptidos conservados para identificar cuáles de ellos tenían la capacidad de reducir la parasitemia in vitro.

“Tenemos proteínas que participan en el ciclo de vida de la Babesia bigemina dentro del hospedero bovino; de ellas, identificamos una en particular que participa dentro del ciclo de vida en la garrapata, particularmente en su reproducción sexual. Se hizo la evaluación de los anticuerpos de todos estos péptidos para comprobar que tienen un efecto en la reducción de la parasitemia en las células rojas del bovino in vitro y luego hicimos unos ensayos donde se evaluó la capacidad de esos anticuerpos contra la proteína que participa en la reproducción sexual del parásito en la garrapata, donde observamos que estos reducen la formación de cigotos”, explicó.

El estudiante de ciencias biológicas dijo que con estas dos formas de bloquear el ciclo de vida de las babesias se tiene una gran expectativa de que el proyecto pueda funcionar in vivo, y con ello generar los anticuerpos necesarios para la producción de una vacuna quimérica.

“Nosotros esperamos que sea un efecto mayor, pues debido a que in vitro están participando anticuerpos in vivo, se espera que obtengamos un efecto igual o mayor debido a que participan otros componentes del sistema inmunológico. La meta es que a finales de este año ya podamos estar haciendo las primeras evaluaciones de la vacuna en animales”, indicó.

Para esta segunda etapa del proyecto de investigación, el estudiante fue apoyado por el Fondo de Proyectos Especiales de Rectoría (Foper) de la Universidad Autónoma de Querétaro.

Agenda de proyectos

Otra línea de investigación la desarrolla la estudiante del posgrado en ciencias biológicas de la Facultad de Ciencias Naturales de la UAQ, María Martina Esperanza Pérez Soria, enfocada en el desarrollo y evaluación de una vacuna multiantigénica, contra la garrapata Rhipicephalus (Boophilus) microplus que es considerada como el parásito más dañino para la ganadería bovina.

Pérez Soria señaló que actualmente no existe una vacuna para México en el caso de esta enfermedad, por lo tanto, el objetivo de la investigación es desarrollarla utilizando proteínas de diferentes órganos de la garrapata, como son las glándulas salivales, ovarios e intestinos.

“Se seleccionaron nueve proteínas, tres de cada órgano; las estamos amplificando con cepas de diferentes estados del país para saber la variabilidad, ya que uno de los problemas de las vacunas comerciales que salieron al mercado y no ha funcionado es la variabilidad que han tenido las cepas, de acuerdo con las zonas geográficas. Estamos hablando de los estados de Quintana Roo, Chiapas, Tabasco, Veracruz, Tamaulipas, Sinaloa, Querétaro, Jalisco y Guerrero. Estamos tratando de abarcar zonas de todo el país”, informó.

La estudiante de ciencias biológicas de la UAQ puntualizó que el proyecto se encuentra en la fase en secuenciación de estos nueve genes, que dará paso después a la selección de los epítopos conservados para iniciar su evaluación en bovinos y la producción de anticuerpos.

“Nosotros lo que visualizamos es que, al tener ya nuestra selección de epítopos, lo que se va a ocasionar es un detrimento en la fisiología de la garrapata, vamos a alterar la ovoposición y la repleción, que es cuando chupan la sangre y crecen, para disminuir el porcentaje de ninfas de larvas y la calidad de los huevos”, explicó.

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