Dr. José Gallardo: “Nuestra investigación generó discusión global respecto de la eficacia de las vacunas en salmones”
Trabajo publicado en la prestigiosa revista Scientific Reports, planteó que las vacunas utilizadas y validadas en Chile por los organismos de salud certificadores, tienen escaso efecto frente a episodios de co-infección de la bacteria Piscirickettsia salmonis y del parásito de mar Caligus rogercresseyi, en salmones.
13.06.19
La carrera del biólogo marino, profesor e investigador de la Escuela de Ciencias del Mar de la PUCV, Dr. José Gallardo Matus, ha estado vinculada desde siempre con el océano, al que define como un hogar para sus sueños de libertad. En su vasta trayectoria profesional, destaca la obtención de su grado de Doctor en Ciencias, Mención Ecología y Biología Evolutiva, el que le ha permitido contribuir a través de la generación de conocimiento con la acuicultura chilena y Latinoamericana.
Sus principales líneas de interés, están vinculadas a la selección y domesticación de organismos acuáticos, con énfasis en análisis genético y genómico, manejo de consanguinidad y de reproductores, y optimización de programas de mejora genética; la resistencia genética de los peces respecto de las enfermedades que les afectan; y la sostenibilidad de la acuicultura.
En este contexto, nos reunimos con el Dr. José Gallardo en la Escuela de Ciencias del Mar, donde nos comentó los aspectos más destacados de su trabajo como investigador destacado PUCV, el que considera la obtención de proyectos FONDECYT, FONDEQUIP, FIC regionales, CORFO y otros de cooperación internacional financiados por la OECD (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico), por la STINT (Swedish Foundation for International Cooperation in Research and Higher education) y por CONICYT-CHILE.
¿Nos podría comentar un poco de su carrera como investigador PUCV?
Hace más de diez años que venimos trabajando una línea de investigación que tiene que ver con la mejora de la eficiencia de los sistemas de producción acuícolas, particularmente de las salmoneras. Para ello, fue necesario estudiar a fondo las enfermedades virales, bacterianas y/o parasitarias que afectan a los peces, porque ellas representan una de las mayores amenazas para la sostenibilidad de las empresas del sector y sus procesos productivos, impactándolas directamente en los costos vinculados a tratamientos y/o prevención.
Desde esta perspectiva ¿qué es lo que busca su investigación?
Históricamente, han existido diversos patógenos que han golpeado fuertemente a la industria, como son el virus ISA, la bacteria Piscirickettsia salmonis y el cáligus (Caligus rogercresseyi), que es un parásito muy similar a los piojos de las personas, el cual se alimenta de la piel, del mucus y de la sangre de los peces. En este sentido, encontramos un consorcio de patógenos en el ecosistema y nuestro principal foco de interés está centrado en encontrar aquellos animales que de forma natural son resistentes a estas enfermedades.
Desde esta perspectiva, existen diversas estrategias para la industria del salmón, vinculadas a tres áreas distintas que están relacionadas: la identificación de los peces que son resistentes a las enfermedades de forma natural, la vacunación y el uso de antibióticos o antiparasitarios.
¿Cuál cree que es la mejor estrategia en el caso de los salmones?
Investigamos para poder determinar científicamente cuál de las tres estrategias tiene mayores beneficios y bajos impactos. Por ejemplo, sabemos que el uso de antibióticos que es muy efectivo, genera una percepción negativa en la comunidad por su impacto al medio ambiente. Por ello, nos enfocamos también en otras estrategias de mediano y largo plazo, con el objetivo de identificar aquellos peces resistentes a la enfermedad y, al mismo tiempo, disminuir los impactos para el medioambiente.
A modo de ejemplo, en el caso de las vacunas (estrategia recomendada por la autoridad sanitaria) existe poca investigación. En este contexto, como grupo investigador nos adjudicamos un FONDECYT, cuyo principal objetivo fue identificar aquellos peces que presentan resistencia a la acción simultánea de dos patógenos, me refiero al parásito y a la bacteria antes mencionada.
¿Qué particularidades tenía esta investigación?
Lo primero que me gustaría decir es que la acción de dos patógenos al mismo tiempo en peces, es bastante común, por lo que no podemos decir que estamos investigando sobre algo poco frecuente. Así, este proyecto de investigación aplicada, por una parte, generó conocimiento y, por otra, en su etapa de ejecución nos permitió formar capital humano avanzado, transferir metodologías de evaluación y generar procedimientos para identificar los mejores animales. En síntesis, es un trabajo colaborativo con la empresa a la que transferimos los nuevos conocimientos.
¿Cuáles son los resultados más significativos que han obtenido hasta ahora?
Lo primero que quisiera destacar es que, tras aplicar herramientas genéticas y genómicas, logramos identificar peces que son resistentes a la enfermedad. De esta manera, estamos en proceso de transferir a las empresas la metodología para identificar los peces que son más resistentes con fines reproductores, con el objetivo de asegurar que estas características se transfieran a las nuevas generaciones.
Así, en el marco de 2 proyectos FONDECYT, y con la destacada colaboración de la tecnóloga médica Dra. Carolina Figueroa (quien en la actualidad cursa un postdoctorado en la PUCV), hicimos un descubrimiento bastante inédito y que se relaciona con evaluaciones que hicimos en peces vacunados, condición exigida en Chile por la autoridad sanitaria respectiva.
Al respecto, la evidencia nos hacía pensar que los peces en esta condición presentarían un alto nivel de protección frente a los patógenos antes mencionados (Piscirickettsia salmonis y el cáligus). Sin embargo, al aplicar una estrategia estándar de evaluación de resistencia, se presentaron elevados niveles de mortalidad, lo que no era esperable.
¿Nos podría comentar un poco más sobre este resultado no esperado?
Los resultados, nos llevaron a modificar un poco la metodología del proyecto, para hacer nuevas pruebas sustentadas en procesos de co-infección, muy común en la producción de salmones, donde exponemos al animal al impacto de dos enfermedades. Así, diseñamos un ensayo junto a un prestigioso grupo de investigación canadiense especializado en inmunología de la Universidad de Waterloo y otro de la Universidad de Valparaíso y - tras varias pruebas sobre grupos con y sin vacunas - nos encontramos frente a un escenario experimental, en el cual la protección de la vacuna era anulada por la co-infección que, como dije antes, es bastante común.
Dicho de otra manera, estos resultados aportaron un antecedente que no se encontraba, hasta ese momento, en conocimiento de la comunidad científica mundial. Digo esto porque se trabajaba en el área, desconociendo que el efecto protector de la vacuna era anulado frente a la acción de dos patógenos. Esto fue posible afirmarlo tras diversas y completas pruebas experimentales de campo, donde el grupo vacunado presentó resultados similares a los no vacunados, situación que nos llamó poderosamente la atención, ya que no es un resultado esperable.
¿Cómo recibió el mundo científico estos resultados?
Tras años de investigación y con evidencia contundente de lo anteriormente explicado, decidimos socializar la información con la empresa que nos apoyó, para luego liberar los resultados y someterlos a evaluación de pares, a través de una revista científica de muy buena calidad. En esta línea, la comunidad científica vinculada al tema se mostró muy sorprendida con los resultados y, por supuesto, surgieron voces disidentes que cuestionaron los resultados, preguntándose si la temperatura del agua era la adecuada o si había fallas en el proceso de aplicación de la vacuna.
Finalmente, publicamos la investigación en la revista multidisciplinaria Scientific Reports, entregando evidencia contundente de cómo la interacción de dos patógenos que afectan a los peces - el parásito cáligus, conocido como piojo de mar y la bacteria Piscirickettsia salmonis, responsable de la Piscirickettsiosis - pueden suprimir el efecto protector de las vacunas en los salmones de cultivo. En este punto, quiero destacar que esta publicación, es fruto del trabajo meticuloso y profesional de un equipo interdisciplinario que dirijo como biólogo marino y que considera el trabajo de Carolina como tecnóloga médica y de inmunólogos y genetistas de vasta trayectoria.
¿Cuál fue el impacto de su investigación tras la publicación?
Nos sorprendimos del impacto a nivel mundial, porque tuvo repercusiones que no habíamos considerado. De hecho, a una semana de la publicación, ya nos empezaron a contactar medios de comunicación internacionales, interesados en conocer más sobre nuestros resultados que, de cierta manera, tiraron por la borda los tradicionales métodos de vacunación ocupados por la industria.
¿Nos podría dar algún ejemplo del impacto que usted señala?
Claro. Fue muy interesante el caso escocés, donde también existen cultivos de salmones y, junto a ellos, una permanente tensión entre organizaciones ambientales y las empresas, principalmente, porque ocupan un ecosistema paralelo al de las especies silvestres. Así, en este contexto, parte de la normativa que autoriza a las empresas a funcionar, tiene como sustento el compromiso de los productores de vacunar a sus salmones, para prevenir que estos se enfermen y contagien a otros animales.
Por ello y tras la publicación, se generó incertidumbre sobre si el fenómeno investigado, se podría replicar en otros sistemas similares de co-infección con otros patógenos. A partir de esta duda, algunas organizaciones de este país, ya enviaron notas de comunicación alertando al parlamento sobre esta situación.
¿Esto podría generar que se replique la investigación en otras partes del mundo?
Claro, el conocimiento es público, porque lo que hacemos es generar información para la correcta implementación de estrategias sanitarias y, en este sentido, es legítimo que el mundo se plantee la interrogante de si las vacunas que están utilizando, son realmente útiles frente a la acción de dos patógenos.
¿En Chile tuvo la misma repercusión?
En Chile, los resultados se comentaron mucho dentro de la comunidad científica y la industria, saliendo publicada en los portales especializados del área. También, nos contactaron farmacéuticas para conocer algunos detalles de la investigación. En definitiva, se generó un impacto bastante positivo, ya que el conocimiento que generamos trascendió de las aulas y se puso a disposición de quienes están vinculados a la industria del salmón. En esta línea, nuestro fin es que el conocimiento logrado, se use, se valide, se replique e incluso se invalide, porque lo importante acá es que los resultados de investigación estén disponibles para todos los que tengan algún interés.
¿Alguien salió a cuestionar los resultados?
Dos farmacéuticas noruegas salieron a cuestionar públicamente nuestra investigación, argumentando que nuestro ensayo tenía debilidades y que usaba condiciones experimentales, que no necesariamente son las que ocurren en el campo donde se realizan las pruebas. Aunque ustedes no lo crean, esta situación nos llenó de orgullo, porque nos dimos cuenta que lo que planteamos en la publicación de Scientific Reports, trascendió el ámbito académico, ya que grandes productores de vacunas a nivel mundial, salieron a comentar los resultados de nuestro estudio.
Es muy gratificante saber que nuestra investigación generó una discusión global respecto de la eficacia de las vacunas en salmones.
¿Cuál es el siguiente paso en esta línea de investigación?
Por el momento estamos preparando un segundo set de datos, basados en nuevos experimentos relacionados con los ya publicados y que traen resultados, igual o más impactantes que los anteriores. Hemos sido bien cuidadosos de lo que hacemos, por ello creo que la proyección de nuestro trabajo sobre inmunidad de los peces, sobre la eficacia de las vacunas y la interacción con otros fenómenos, es infinita.
¿Qué le ha parecido el poder generar conocimiento y al mismo tiempo estar influyendo en el proceso formativo de sus estudiantes?
Cuando llegué el 2006, la PUCV tenía indicadores bajos de investigación y, en este contexto, creo que se ha venido haciendo un muy buen trabajo en lo que respecta a las políticas de investigación. En los últimos años se ha implementado en la Universidad, diversos instrumentos de apoyo tanto a los investigadores, mediante becas y financiamiento, como al mejoramiento de la infraestructura, lo que, sin duda, repercute positivamente en los estudiantes y en toda la comunidad universitaria.
¿Alguna otra cosa que le gustaría agregar?
Quisiera destacar los aportes de excelencia que hace Carolina Figueroa que, en su rol de post Doctorado ha hecho un trabajo excepcional y nos ha ayudado mucho en desarrollar proyectos que han permitido, no solo contribuciones aplicadas al conocimiento, sino que, hemos conseguido infraestructura que nos permite desarrollar de manera más eficiente nuestro trabajo. A modo de ejemplo nos adjudicamos hace poco, junto a otras unidades académicas de la PUCV, un FONDEQUIP para adquirir una súper computadora que nos permitirá reducir tiempo y costos en el proceso de generación de conocimiento.
Desde esta perspectiva, me gustaría pedirte que ampliaras la entrevista e incluyeras a Carolina, porque tiene mucho que decir sobre el trabajo que estamos realizando.
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TESTIMONIO DE CAROLINA FIGUEROA, INTEGRANTE DEL EQUIPO DE INVESTIGACIÓN DEL DR. JOSÉ GALLARDO
Hola Carolina ¿Podría contarnos un poco sobre su llegada a la PUCV?
Tras estudiar Tecnología Médica, realicé un doctorado en Ciencias en Biología Celular y Molecular Aplicada en la Universidad de La Frontera, lo que me permitió postular y adjudicarme una beca de postdoctorado en la PUCV. En este contexto, la beca tenía como requisito participar de la postulación a un proyecto FONDECYT, el que nos adjudicamos con el profesor Gallardo, logrando financiamiento para investigar acá por 3 años más.
¿Cómo fue su inserción a la PUCV?
Mi inserción en la PUCV ha sido muy interesante, puesto que, al poseer una formación profesional enfocada al área de salud, he podido aportar con mis conocimientos a la salud de los peces, con el enfoque orientado hacia la industria salmonera. Además, el poder insertarme en esta universidad me ha permitido trabajar con especialistas de diferentes áreas, lo que sin duda ha sido muy enriquecedor.
¿Cómo se ha sentido investigando con este equipo interdisciplinario liderado por el profesor Gallardo?
Excelente, el Dr. Gallardo ha sido un gran líder, lo que se refleja en la dedicación que tiene hacia su trabajo. Por otra parte, formamos un muy buen equipo de investigación junto al profesor Brian Dixon de la Universidad de Waterloo de Canadá y Pablo Conejeros de la Universidad de Valparaíso, quienes siempre han estado apoyando y trabajando en conjunto. Actualmente trabajamos en un proyecto, donde estudiamos la respuesta del salmón frente a una infección simple por la bacteria y co-infección con la bacteria y el parásito. Para poder identificar los distintos tipos de respuestas ante una infección debemos evaluar diferentes variables, como el estudio de los genes del pez o evaluar cómo están los niveles sanguíneos de los peces, el nivel de hematocrito, cuanto ha crecido, si ha ganado o perdido peso.
¿Qué resultados esperan de estos estudios?
Esperamos identificar cuáles son los mecanismos de respuesta del salmón ante estas infecciones, conocer estos mecanismos nos permitirá desarrollar nuevas estrategias para el control de la infección por Piscirickettsia salmonis, de este modo esperamos contribuir disminuyendo el uso de antibióticos en la industria salmonera.
¿De los resultados obtenidos cual te llamó más la atención?
Que existan vacunas que están normadas y exigidas por las autoridades de salud animal, sin embargo, al aplicarlas en estudios de campo, presenten una protección casi nula frente a una co-infección.
¿Y desde tu especialidad porque crees que ocurre eso?
Los peces tienen un sistema inmunológico muy diferente a los humanos, por tanto, existe mucha información que no conocemos de sus respuestas inmunes. Posiblemente, la vacuna que se utiliza en la actualidad, no genera una respuesta efectiva para las bacterias que estamos interesados en erradicar, como la Piscirickettsia salmonis y, por ello, es necesario buscar nuevas estrategias. Además, considero que es necesario que se exijan mayores evaluaciones para el uso de vacunas en salmones, de manera de que realmente sean beneficiosas para la salud animal.
Por Marcelo Vásquez, Periodista VRIEA PUCV