A medida que la población mundial sigue creciendo, la apremiante demanda de fuentes de alimentos sostenibles aumenta a buen ritmo. Al mismo tiempo, el agotamiento de nuestros recursos terrestres para la producción de alimentos ha acelerado la expansión de la industria acuícola. Esta incesante trayectoria de crecimiento ha servido de toque de clarín para la búsqueda de soluciones innovadoras que garanticen el futuro de la producción de marisco sin sobrecargar los recursos de nuestros océanos. La tecnología de la ingeniería genética (GE), un medio prometedor para aumentar la producción y la rentabilidad de forma sostenible y respetuosa con el medio ambiente, se encuentra en la vanguardia de esta carrera.

Aunque la ingeniería genética se ha recibido tradicionalmente con escepticismo debido a sus posibles repercusiones ecológicas, los últimos avances, en particular los relacionados con la revolucionaria herramienta de edición genética CRISPR-Cas9, sugieren un camino sostenible y viable. En un giro transformador de las prácticas acuícolas, los investigadores están aprovechando el poder de CRISPR-Cas9 para afrontar retos inherentes a la industria.

La revolución CRISPR en la acuicultura del salmón atlántico:

Podría decirse que la aplicación más conspicua de la ingeniería genética en la acuicultura se encuentra en el cultivo del salmón atlántico. Las técnicas tradicionales de esterilización, como la triploidización, se han utilizado para reducir los posibles daños ecológicos de los peces de piscifactoría que se escapan. Sin embargo, estos métodos suelen dar lugar a tasas de crecimiento comprometidas y deformidades esqueléticas. Para evitar estos problemas, los científicos están utilizando CRISPR-Cas9 para producir salmones-pez sin células germinales (GCF) que son fisiológicamente casi indistinguibles de sus homólogos de tipo salvaje, pero incapaces de reproducirse.

El nuevo método consiste en la eliminación selectiva del gen "dead-end" (dnd), esencial para la migración de las células germinales primordiales durante la embriogénesis. Esta acción da lugar a salmones que crecen normalmente, con tasas de crecimiento superiores debido a su inmadurez perpetua, pero que son efectivamente estériles, lo que supone un menor riesgo para las poblaciones salvajes en caso de fuga. Los experimentos preliminares ofrecen un motivo para el optimismo: Los salmones editados con CRISPR se desarrollan normalmente y, desde una perspectiva histológica, son prácticamente idénticos a los salmones de tipo salvaje.

Ampliar los horizontes: Tilapia y ostras

Sin embargo, las posibilidades de CRISPR-Cas9 van mucho más allá del salmón. A medida que esta tecnología sigue madurando, los investigadores han empezado a aplicar esta poderosa herramienta en otras especies acuícolas importantes.

Tomemos, por ejemplo, la tilapia, uno de los peces más cultivados en el mundo. El cultivo extensivo de esta especie ha estado históricamente plagado de susceptibilidad a las enfermedades, lo que ha mermado considerablemente el rendimiento y la rentabilidad. En un intento de abordar esta preocupación, los científicos están empleando CRISPR para mejorar la resistencia a las enfermedades, dirigiéndose a genes específicos relacionados con la respuesta inmunitaria. La posibilidad de crear cepas resistentes a las enfermedades podría mejorar radicalmente la sostenibilidad y la viabilidad económica de la cría de tilapia.

Mientras tanto, en el ámbito de la acuicultura de crustáceos, la tecnología CRISPR está resultando decisiva para hacer frente a una amenaza insidiosa: la acidificación de los océanos. Este fenómeno, consecuencia directa del aumento de los niveles atmosféricos de CO2, es especialmente devastador para especies como la ostra del Pacífico, que dependen de los iones carbonato para construir sus conchas. Los científicos están explorando el potencial de CRISPR para aumentar la resistencia de estos moluscos a las aguas acidificadas mediante la selección de genes asociados a la formación de la concha y la regulación ácido-base. Mediante la ingeniería de cepas de ostras capaces de prosperar incluso en aguas hostiles, los investigadores podrían salvaguardar el futuro de esta industria fundamental.

El futuro de CRISPR en la acuicultura

El potencial futuro de la tecnología CRISPR en la acuicultura parece ilimitado. Su versatilidad podría permitirnos crear cepas resistentes al clima, aumentar las tasas de crecimiento, mejorar los índices de conversión alimenticia y reforzar la resistencia a las enfermedades, lo que presenta un sinfín de oportunidades para aumentar la productividad y la sostenibilidad.

CRISPR podría incluso permitirnos ampliar la gama de especies aptas para la acuicultura. Por ejemplo, algunas especies que actualmente se pasan por alto por su lentitud de crecimiento o su sensibilidad a las condiciones ambientales podrían modificarse para mejorar su adaptabilidad, lo que abriría nuevas vías de diversificación en la industria acuícola.

Los retos del futuro

A pesar de estas tentadoras perspectivas, el camino hacia la aplicación generalizada de la tecnología CRISPR está plagado de retos. La principal es la preocupación ecológica. Aunque los organismos modificados genéticamente reducen drásticamente el potencial de cruce incontrolado con poblaciones salvajes, las implicaciones de la introducción de organismos modificados genéticamente en el medio ambiente siguen necesitando una investigación exhaustiva.

Desde el punto de vista normativo, la gestión y el control de los organismos modificados genéticamente es una cuestión compleja, que exige un cuidadoso examen de los aspectos éticos y de seguridad. Las normativas de todo el mundo varían considerablemente, y avanzar hacia un marco regulador unificado y basado en la ciencia es una empresa colosal. CRISPR, como técnica de "edición genética" más sutil, presentará consideraciones éticas diferentes a los estatutos estándar de la ingeniería genética actualmente disponibles para los animales, incluidos los organismos acuáticos, por parte de los organismos gubernamentales y legislativos.

Además, aunque la propia tecnología CRISPR-Cas9 es ahora más accesible, los conocimientos necesarios para diseñar y aplicar estrategias de edición eficaces no están tan extendidos. Esta discrepancia apunta a la necesidad de aumentar la inversión en educación y formación para dotar a la próxima generación de científicos de las competencias necesarias.

Nos encontramos en el precipicio de una revolución en la acuicultura sostenible, con la tecnología CRISPR a punto de redefinir los límites del sector. Los resultados iniciales de los experimentos con salmón, tilapia y ostras son un presagio del cambio que se avecina. A medida que sigamos perfeccionando esta tecnología, superando sus dificultades y ampliando su aplicación, CRISPR puede convertirse en el catalizador de una nueva era de la acuicultura sostenible. A pesar de las olas que quedan por navegar, una cosa está clara: el futuro de la acuicultura dependerá, en gran medida, de nuestro dominio del genoma.

(Referencias disponibles previa solicitud)

por James L. Sibley, Biología y Genética, Northeastern University, EE.UU

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