Microalgas: la nueva frontera en vacunas sostenibles para acuicultura

La ciencia acuícola está en una continua búsqueda de soluciones innovadoras que permitan seguir con el crecimiento proyectado para las próximas décadas bajo las premisas de sostenibilidad y seguridad alimentaria. Entre los desafíos del sector está hacer frente a los nuevos escenarios que se están presentando en relación al cambio climático y el incremento en los brotes de enfermedades que están generando importantes pérdidas económicas.

Una de las alternativas más innovadoras, creativas y sostenibles pasa por el uso de microalgas como plataformas de producción y administración de vacunas orales para peces y otros organismos acuáticos.

Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur de China y del Imperial College de Londres en un artículo publicado en Trends in Biotechnology abordan esta temática a través del uso de la ingeniería genética de microalgas como Chlamydomonas reinhardtii o Chlorella vulgaris para expresar antígenos específicos que actúan como vacunas. Una vez incorporadas en la dieta de los animales, las microalgas no solo actúan como portadoras del antígeno, sino que también ejercen un efecto inmunomodulador gracias a sus compuestos bioactivos naturales.

Una de las principales ventajas de este enfoque es su sostenibilidad. A diferencia de los sistemas tradicionales de producción de vacunas (bacterias, levaduras o células animales), el cultivo de microalgas no requiere infraestructuras energéticamente intensivas y utiliza la fotosíntesis como fuente primaria de energía. Además, su producción puede realizarse en sistemas abiertos o cerrados con bajo riesgo de contaminación, y su naturaleza biodegradable reduce el impacto ambiental.

Los beneficios inmunológicos también son significativos. Estudios citados en el artículo muestran que el uso de microalgas como vacunas ha aumentado la tasa de supervivencia de especies como el camarón y el mero frente a virus como el del síndrome de las manchas blancas y el virus de la necrosis nerviosa, con incrementos de supervivencia de hasta el 80%. “Como portadoras de vacunas, las microalgas no solo mejoran la respuesta inmune de los animales acuáticos, sino que también ofrecen un enfoque eficiente y menos estresante para el control de patógenos acuáticos”, destacan los autores.

El diseño racional de antígenos, apoyado en herramientas de inteligencia artificial como AlphaFold y Rosetta, permite desarrollar vacunas más eficaces y específicas. Esta estrategia facilita la presentación multivalente de antígenos y la compatibilidad con adyuvantes, mejorando la protección frente a múltiples patógenos. A ello se suma la posibilidad de encapsular las microalgas con alginato o quitosano, técnicas que refuerzan la estabilidad del antígeno y garantizan su liberación en zonas clave como el tejido linfoide asociado al intestino.

Pese a su potencial, los autores advierten que aún existen retos por superar. Entre ellos, mejorar la estabilidad genética de las microalgas modificadas, diseñar biorreactores escalables y comprender mejor las respuestas inmunológicas de los peces frente a estas vacunas. También será clave afrontar las cuestiones regulatorias relacionadas con el uso de organismos modificados genéticamente en acuicultura.

Con todo, la convergencia de la biología sintética, la inteligencia artificial y la inmunología apunta a un futuro prometedor para estas vacunas. “Esperamos que los avances en biología sintética y el metabolismo inmune de los peces impulsen la innovación en vacunas basadas en microalgas”, concluyen los autores.