Los peces de acuicultura, gracias a su fertilización externa, alta fecundidad y métodos larvarios bien desarrollados tienen un gran potencial para su edición genética como, por ejemplo, a través de CRISPR/Cas9. A esto ayuda que muchas especies de cultivo que no se consiguen reproducir por métodos naturales también se consiguen cultivar a partir de la inducción hormonal y técnicas in vitro.
Además, en relación con los mamíferos, los huevos son de gran tamaño y susceptibles de microinyecciones, electroporación u otros protocolos para introducir trozos de ADN. El desarrollo embrionario y larvario también es externo.
Desde un punto de vista práctico y científico, la edición del genoma a través de herramientas como el uso de nucleasas de dedos de Zinc (ZFN), nucleasas efectoras de tipo activador de la transcripción (TALEN), o CRISPR/Cas9 son, por tanto, más que interesantes para mejorar las tasas de crecimiento, rendimiento muscular, o resistencia a enfermedades. Sin embargo, la edición del genoma todavía genera controversia en la ciudadanía, bien por desconocimiento o por la influencia del relato de los grupos ambientalistas.
Para poner una visión científica al potencial de la edición genética en peces, Eric Hallerman, del Instituto Politécnico de la Universidad Estatal de Virginia ha llevado a cabo una revisión bibliográfica con el objetivo de proporcionar una actualización sobre los avances de estas técnicas y caracterizar los problemas regulatorios, de aceptación del consumidor y de infraestructura que enfrentan la adopción de líneas editadas por genomas por parte del sector de la acuicultura comercial.
Según señala Hallerman, los estudios presentados en esta revisión tienen un impacto considerable en el desarrollo del conocimiento básico, particularmente, en la comprensión de los procesos de diferenciación y maduración de células germinales y gonadales. La regulación del crecimiento es un proceso “relativamente sencillo y bien estudiado” y es posible que se vean aplicaciones comerciales relativamente pronto.
El autor propone una lista de 18 especies de peces, de que 16 son de importancia comercial en acuicultura. De estas, solo en 8 se han iniciado procesos de edición del genoma. Este dato hace pensar al investigador que el impacto de la edición del genoma en la producción acuícola mundial “será limitado”, al menos, a medio plazo.
Los dos primeros animales modificados genéticamente han sido peces. Es el caso del GloFish, un pez ornamental fluorescente y el salmón AquAdvantage desarrollado por Aquabounty en 1989 que se caracteriza por su rápido crecimiento.
Por el momento no existen peces editados genéticamente, aunque se espera que pronto los haya. En el caso de la línea FLT01 sin miostatina de tilapia del Nilo, señala como ejemplo, permite mejorar la productividad, lo que en el sector es altamente valorable. Este pez desarrollado por Aquabounty puede ser el primer caso de animal editado para alimentación y marcará el camino a la comercialización de otras especies y “atraer inversiones” en el desarrollo de nuevas líneas de animales con el genoma editados.
Categorías de edición y el contexto regulatorio
Las herramientas de edición emplean tecnología nucleasa dirigida al sitio (SDN) que hacen una ruptura bicatenaria del ADN. Estas aplicaciones se dividen conceptualmente en tres categorías, según se introduzca o no material genético nuevo durante la reparación, y si este es extraño.
Se cataloga como SDN-1 la que produce una ruptura bicatenaria en el genoma sin adición de ADN extraño, y que puede provocar por mutación o deleción, el silenciamiento, la desactivación o un cambio de actividad en los genes.
Después está la DSN-2 que, además de la ruptura bicatenaria, introduce una pequeña cantidad de nucleótidos en el área de la rotura que es utilizada por la célula para la reparación. Aquí se produciría una mutación del gen diana, pero no se introduciría ningún gen extraño.
La tercera categoría, DSN-3, induce la ruptura de doble hebra en el ADN que va acompañada de una plantilla que contiene un gen u otra secuencia de material genético que utiliza la célula para reparar la rotura, lo que da como resultado la introducción de un nuevo material genético.
Se trata de herramientas de editores bases que están en fase de desarrollo ya que todavía se producen muchas mutaciones involuntarias.
Sobre la controversia que genera la edición del genoma de los peces, el autor considera que debe ser tenida en cuenta por el regulador gubernamental, lo que será también tenido en cuenta por los consumidores.
En el caso de la edición SDN-1 el autor considera que no debería estar regulada como Organismo Modificado Genéticamente.
Incluso, señala Hallerman, “espero un rechazo menos popular contra los productos editados del genoma que presenciamos para los productos modificados genéticamente desarrollados utilizando técnicas clásicas de transferencia de genes”. Esto se debe, como añade, a que la edición del genoma ofrece una mejor orientación a sitios genómicos particulares, con menos mutaciones fuera del objetivo y menos problemas de bienestar animal asociados.
El aumento de la producción se realizará en la medida que se desarrollen nuevas líneas genéticas, los países desarrollen políticas de supervisión regulatoria y las empresas adopten líneas de producción en países donde la acuicultura es importante.
China es el país done más se ha avanzado en el mayor conocimiento de la edición del genoma en especies de acuicultura, lo que está en coherencia con el liderazgo de su acuicultura a nivel mundial y la inversión en biotecnología animal.
Referencia:
Hallerman, E. Genome editing in cultured fishes. CABI Agric Biosci 2, 46 (2021). https://doi.org/10.1186/s43170-021-00066-3
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