La acuicultura es famosa por la enorme diversidad de especies que intervienen en el sector: según la FAO, actualmente se producen más de 600. Aunque la industria está dominada por un puñado, tanto en términos de volúmenes como de valores, existen argumentos de peso para garantizar que la producción siga siendo tan diversa.
El Centro de Tecnologías para la Acuicultura (CAT) es un defensor de esta diversidad y actualmente trabaja con cerca de 30 especies y estaría dispuesto a investigar más, como explican Alejandro Gutiérrez, director de servicios genéticos del CAT, y su colega Marcos De Donato, científico especializado en cría.
"Es importante que la producción sea diversa
"Es importante diversificar la producción acuícola para satisfacer la creciente demanda de proteínas de pescado en diversos mercados y evitar la dependencia de especies o cepas concretas. Esta mayor diversidad asegurará la resistencia del sistema alimentario mundial frente al cambio climático, las enfermedades y la presión del mercado", reflexiona Gutiérrez.
"El punto fuerte del CAT es que podemos crear herramientas genéticas para prácticamente cualquier especie. Se pueden utilizar en programas de cría y producción comercial, pero también en investigación para evaluar la salud de las poblaciones naturales y saber si sufren estrés genético debido, por ejemplo, a la sobrepesca. Estas herramientas son útiles para cualquier tipo de estudio genético", señala De Donato
"Con un presupuesto relativamente pequeño podemos idear herramientas para cualquier especie de la que podamos hacernos con su ADN; hasta ahora tenemos 28 especies, desde peces a crustáceos, pasando por moluscos e insectos [para alimentos acuáticos]", añade.
Según Gutiérrez, al menos el 80% del sector de la acuicultura cultiva animales que han pasado por algún tipo de proceso de selección. Y la cifra podría ser incluso mayor, debido a los enormes volúmenes de producción en China, donde las herramientas de selección genética se están promoviendo vigorosamente, pero donde los datos fiables son más difíciles de agregar.
Sin embargo, señalan que, en realidad, trabajar con especies menos domesticadas tiene una serie de ventajas, sobre todo si se compara con trabajar con una que ha sido mal criada y que sufre de endogamia.
"Si se trata de una especie que ha sido mal criada y que sufre de endogamia, hay que trabajar con una especie que ha sido mal criada y que sufre de endogamia
"Si se trata de una especie nueva, los clientes habrán empezado con reproductores capturados en la naturaleza, lo que es bueno porque las poblaciones salvajes suelen tener mucha variabilidad genética, que es el ingrediente clave para el éxito de los programas genéticos. Si se parte de una base genética pequeña, se empieza con desventaja", explica De Donato
Sin embargo, por otro lado, la falta de domesticación tiende a provocar grandes disparidades en factores como las tasas de crecimiento y la coloración
"En cada lote se tiende a tener una gran proporción de individuos procedentes de un pequeño número de reproductores dominantes; es un riesgo, porque muy pronto se producirá una depresión por endogamia", añade.
"En cada lote se tiende a tener una gran proporción de individuos procedentes de un pequeño número de reproductores dominantes; es un riesgo, porque muy pronto se producirá una depresión por endogamia"
El laboratorio se utiliza para crear paneles de SNP y procesar muestras. © CAT
Primeros pasos
El equipo de CAT siempre está dispuesto a implicarse desde las primeras fases del proceso, siempre que el ganadero haya cerrado el ciclo de vida de la especie, para poder seleccionar los animales que produzcan la siguiente generación.
"Lo que solemos recomendar a cualquier cliente es que primero realicemos un resumen genético de su cabaña para hacernos una idea de su grado de parentesco y de su potencial de selección en las próximas generaciones", explica Gutiérrez,
"Después, nos involucramos en el proceso desde el principio, siempre que el ganadero haya cerrado el ciclo de vida de la especie, para poder seleccionar los animales que darán lugar a la siguiente generación"
"Después, podremos identificar el parentesco de la población y cuántos están contribuyendo a la reproducción", añade.
Típicamente, si no se dispone de una herramienta molecular, esto implicará el desarrollo de un panel de marcadores que permita al CAT genotipar algunos de los individuos dentro de la población reproductora - esto es aún más importante en especies emergentes, ya que muchas no habrán sido secuenciadas genómicamente, lo que significa que los bloques de construcción clave aún no están en su lugar.
"Este es uno de los servicios más populares que tenemos, ya que no hay nadie que haga tantos paneles como nosotros y tenemos todas las herramientas para crear paneles muy rápidamente: en unos tres meses podemos tener uno listo y funcionando", explica Gutiérrez.
Todo lo que necesita CAT son muestras de tejido de los reproductores de un cliente, lo que les permite identificar marcadores y cada panel de LD suele contener entre 300 y 400 de estos marcadores.
"Priorizamos los marcadores de LD que más nos interesan
"Damos prioridad a los marcadores que serán informativos a través de múltiples poblaciones, siendo capaces de determinar la variación genética y realizar la asignación parental, pero también solemos incluir marcadores asociados con el sexo, con la resistencia a enfermedades, el crecimiento -estamos abiertos a incluir tantos como sea posible-, pero sólo añadimos los más útiles a los paneles", señala Gutiérrez.
CAT suele decidir qué marcadores incluir, pero con la aportación del cliente y genotipa tantos animales como el cliente quiera para crear un panel -normalmente en el rango de 100 individuos.
¿Quién debería considerar los servicios genéticos?
Para el equipo de CAT, el desarrollo de paneles y el uso de datos de genotipo merecen la pena en cualquier programa de cría, independientemente del tamaño de la empresa.
"Las herramientas son tan importantes que puedes predecir el futuro de la población basándote en el nivel de endogamia y el nivel de genética
"Las herramientas son muy importantes, ya que permiten predecir el futuro de la población basándose en el nivel de consanguinidad y el nivel de variabilidad", señala De Donato.
Además, ayuda el hecho de que los datos genotípicos son muy útiles para predecir el futuro de la población
Y ayuda que estos servicios sean cada vez más asequibles, ayudados por la tecnología y la experiencia que han acumulado las empresas de servicios genéticos.
"Hace diez años habría sido muy caro desarrollar las herramientas, pero -dados nuestros recursos y experiencia- ahora es muy asequible en comparación con los beneficios que puede aportarte", añade.
Como resultado, CAT cuenta con un abanico de clientes cada vez más diverso: desde productores de especies marinas clave, como la tilapia, hasta empresas que venden pescado para pescadores recreativos o criadores de peces ornamentales.
Rasgos clave para especies emergentes
Al igual que en la cría de especies convencionales, el crecimiento, los rasgos reproductivos y los niveles de resistencia a las enfermedades tienden a ser los más demandados para la selección. Sin embargo, como muchas especies emergentes son sólo una o dos generaciones de peces salvajes, también puede ser importante seleccionar rasgos que puedan acelerar el proceso de domesticación, entre otras cosas como una forma de reducir los niveles de estrés en la especie.
"Si se puede seleccionar la resistencia al estrés, ello repercutirá en las tasas de supervivencia, sobre todo cuando los peces se encuentran en sus fases más avanzadas y valen mucho dinero", señala De Donato.
"Podemos seleccionar la resistencia al estrés en función de la edad de los peces
"Podemos apuntar a la resistencia a enfermedades específicas, ya sea exponiéndolos a enfermedades en un entorno controlado o simplemente exponiéndolos en un entorno natural", añade.
"En la mayoría de los escenarios, se puede seleccionar la resistencia al estrés, lo que repercutirá en las tasas de supervivencia de los peces
En la mayoría de los escenarios, las prioridades de los clientes cambiarán, a medida que los servicios genéticos empiecen a incidir en los rasgos clave, y así los clientes puedan afinar sus características genéticas.
¿Cómo pueden medir el éxito los productores?
Medir el impacto del uso de los servicios genéticos es esencial para garantizar que merecen la pena.
"Es esencial disponer de buenos datos para evaluar el impacto de los servicios genéticos
"Unos buenos datos son esenciales para medir el éxito de cualquier proyecto de mejora genética, y estamos encantados de ayudar a los clientes a cotejar esta información para que el impacto de un programa pueda evaluarse con precisión", observa Gutiérrez.
Etiquetar a los peces con dispositivos como las marcas PIT, que permiten seguir y medir de cerca a cada animal, es extremadamente útil a medida que los programas se vuelven más sofisticados, algo en lo que el CAT hace hincapié a todos sus clientes.
"Dependes de la calidad de los datos fenotípicos, para poder establecer una conexión entre las características genéticas y las fenotípicas, y así poder analizar el potencial genético", señala De Donato.
Mientras tanto, la velocidad de mejora depende en gran medida de la duración de la generación de esa especie concreta. Sin embargo, en general, las mejoras tienden a ser más espectaculares cuanto más reciente es la domesticación de la especie
"Se pueden ver resultados después de la primera generación [de nuestra intervención], especialmente en términos de aumento de la homogeneidad. Esa es la primera señal de que el proceso de selección está funcionando, entonces empiezas a rastrear las ganancias - ves que crecen más rápido y tienen una mejor supervivencia", dice De Donato.
"En especies más domesticadas, probablemente se observe una respuesta más lenta, pero después de dos o tres generaciones se empiezan a ver diferencias claras entre antes y después del programa de cría", añade.
Elegir la mejor opción
Estas pautas se reflejan en los beneficios económicos: los programas de cría de especies emergentes suelen reportar dividendos a los criadores con mayor rapidez. Sin embargo, esto dependerá de las técnicas que se utilicen y el CAT dispone actualmente de tres opciones diferentes.
"Un programa de selección masiva tendrá un resultado más lento, porque se basa en observaciones fenotípicas. Si se cuenta con un programa de cría por pedigrí la mejora será mucho más rápida, mientras que si nos adentramos en la selección genómica -que es más compleja y se basa en información genética- la mejora será aún más rápida", explica Gutiérrez.
"Cuando trabajas con una especie emergente no sueles recurrir a los programas de cría más complejos. Normalmente intentamos mantener las cosas como estaban hasta que tenemos una idea clara de cómo es la población en términos de variabilidad, o de lo que el cliente puede hacer con el espacio y la infraestructura de que dispone. Una vez que estén preparados para pasar a la selección familiar o de pedigrí, empezaremos a realizar el genotipado y a establecer las mejores familias a partir de las cuales reproducir. Una vez establecido esto, podríamos pasar potencialmente a la selección genómica, que es mucho más compleja y utilizamos la información genética para seleccionar los mejores peces", añade.
La selección genómica es un proceso mucho más complejo, en el que utilizamos la información genética para seleccionar los mejores peces
Al CAT le gusta seguir trabajando con los criadores, y tiende a aumentar gradualmente la sofisticación de las herramientas que utilizan, a medida que evoluciona el programa de cría.
Según Gutiérrez, las colaboraciones a largo plazo seguirán dando sus frutos, incluso si una especie emergente se convierte en la corriente principal.
"No hay límites de mejora para ninguna especie. Todo el mundo pensaba que llegaríamos a una meseta, pero seguimos viendo enormes mejoras en pollos y ganado, por ejemplo. Así que tenemos que seguir ayudando a los clientes a seleccionar los mejores animales", subraya.
© CAT
Aunque estas mejoras pueden continuar utilizando las mismas técnicas, el proceso también puede acelerarse poniendo en juego herramientas más complejas
"Ahora podemos obtener información muy sofisticada de los paneles. Cuando empezamos utilizamos paneles de baja densidad que contienen alrededor de 400 marcadores, pero cuando entramos en la selección genómica utilizamos paneles de alta densidad que contienen miles de marcadores. Con ellos obtendremos una imagen muy detallada de la relación entre los animales: podremos identificar a los animales más adecuados para la siguiente generación", explica Gutiérrez.
Y de cara al futuro, la selección genómica es una de las prioridades
Y, de cara al futuro, hay una técnica que casi con toda seguridad tendrá un enorme impacto en los programas de cría: la edición de genes, ya que permitirá realizar mejoras mucho más rápidas.
"Mientras que un programa de cría se basa en la edición de genes, la edición de genes se basa en la edición de genes
"Mientras que un programa de cría puede tardar cinco o seis generaciones en alcanzar un determinado nivel de selección para un gen específico, la edición de genes puede hacerlo en una sola generación, porque todos los animales tendrán el gen editado", explica Gutiérrez.
"Es la tecnología más avanzada del mundo
"Es la forma en que se están moviendo las cosas, incluso en medicina humana también, se pueden editar genes específicos dentro del genoma del animal. Es completamente diferente de los OMG, ya que no introducimos nada diferente del animal ni de ninguna otra especie, simplemente editamos un gen concreto que sabemos que tiene un efecto sobre el crecimiento, por ejemplo, o la resistencia a enfermedades y esta edición se mostrará en la descendencia de estos animales en el futuro: se puede desarrollar una población altamente resistente a enfermedades en muy poco tiempo", añade.
