El reciente estudio publicado en PNAS Nexus es fruto de la colaboración entre el Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del USDA, la Universidad de Nebraska-Lincoln (UNL), la Universidad de Kentucky y las empresas Acceligen y Recombinetics, Inc.
El virus de la diarrea viral bovina es uno de los virus más importantes que afectan a la salud y el bienestar del ganado vacuno en todo el mundo, y los investigadores llevan estudiándolo desde la década de 1940, cuando fue reconocido por primera vez. Este virus no afecta a los humanos, pero es muy contagioso entre el ganado y puede causar graves enfermedades respiratorias e intestinales.
El VDVB puede ser desastroso para las vacas preñadas porque puede infectar a los terneros en desarrollo, provocando abortos espontáneos y bajas tasas de natalidad. Algunos terneros infectados sobreviven al parto y permanecen infectados de por vida, transmitiendo cantidades masivas del virus a otros bovinos. A pesar de que se dispone de vacunas desde hace más de 50 años, el control de la enfermedad por VDVB sigue siendo un problema, ya que las vacunas no siempre son eficaces para detener la transmisión.
Sin embargo, en los últimos 20 años, la comunidad científica ha descubierto el principal receptor celular (CD46) y la zona donde el virus se une a ese receptor, causando la infección en las vacas. En este estudio reciente, los científicos modificaron el lugar de unión del virus para bloquear la infección.
Aspen Workman, autora principal e investigadora en el Centro de Investigación de Animales de Carne de EE.UU. (USMARC) del ARS en Clay Center, Nebraska, dijo: “Nuestro objetivo era utilizar la tecnología de edición de genes para alterar ligeramente CD46 para que no se uniera al virus pero conservara todas sus funciones bovinas normales.”
Los científicos probaron primero esta idea en cultivos celulares. Tras ver resultados prometedores en el laboratorio, Acceligen editó células de piel de vacuno para desarrollar embriones portadores del gen alterado. Estos embriones se trasplantaron a vacas sustitutas para comprobar si este método también podría reducir la infección vírica en animales vivos.
Funcionó, y la primera ternera con el gen CD46 modificado, llamada Ginger, nació sana el 19 de julio de 2021. Se observó a la ternera durante varios meses y después se la atacó con el virus para determinar si podía infectarse. Fue alojada durante una semana con una ternera lechera infectada por el virus de la diarrea viral bovina que había nacido excretando el virus. Las células de Ginger mostraron una susceptibilidad significativamente reducida al VDVB, lo que no produjo efectos adversos observables en la salud.
Los científicos seguirán observando de cerca la salud de Ginger y su capacidad para producir y criar a sus propios terneros.
Este estudio de prueba de concepto demuestra la posibilidad de reducir la carga de enfermedades asociadas al VDVB en el ganado mediante la edición genética. El ternero editado también representa otra oportunidad potencial para reducir la necesidad de antibióticos en la agricultura, ya que la infección por el VDVB también pone a los terneros en riesgo de contraer enfermedades bacterianas secundarias. Este prometedor rasgo se encuentra aún en fase de investigación y, por el momento, no se está comercializando carne de vacuno asociada.
El Servicio de Investigación Agrícola es la principal agencia de investigación científica interna del Departamento de Agricultura de EE.UU.. Diariamente, el ARS se centra en la búsqueda de soluciones a los problemas agrícolas que afectan a Estados Unidos. Cada dólar invertido en investigación agrícola en EE.UU. genera un impacto económico de 20 dólares.
