Investigadores uruguayos actualizan para el mundo genoma de dos enfermedades parasitarias

Investigadores del Institut Pasteur de Montevideo y de la Universidad de la República (UdelaR) secuenciaron el genoma de dos parásitos, uno que provoca una enfermedad que genera pérdidas millonarias para el sector productivo (neosporosis) y otro que es el causante de la toxoplasmosis, infección que se estima que afecta a 50% de los uruguayos de forma crónica.

Los resultados, que fueron publicados en la prestigiosa revista Genome Research, ahora deberán ser usados como referencia por la comunidad científica a nivel internacional y abren las puertas para el desarrollo de estrategias de prevención más específicas y hasta el diagnóstico y desarrollo de vacunas para ambas enfermedades.

El estudio fue realizado por Luisa Berná, Pablo Marquez, Andrés Cabrera, Gonzalo Greif, María Eugenia Francia y Carlos Robello, investigadores del IP Montevideo y de las facultades de Medicina y Ciencias. En diálogo con Montevideo Portal, Berná y Francia explicaron por qué el hallazgo "supone un cambio en el paradigma en la investigación de estas enfermedades parasitarias a nivel internacional".

Montevideo Portal: ¿Cuál es la importancia de los parásitos que investigaron?

María Eugenia Francia: Las dos enfermedades que estudiamos en este trabajo son la neosporosis y la toxoplasmosis. La toxoplasmosis es una enfermedad que afecta a un montón de seres vivos, incluidos los humanos y algunas especies que son importantes para el sector productivo como las ovejas. El parásito de esa enfermedad, Toxoplasma gondii, causa la toxoplasmosis humana y en otros animales. En Uruguay infecta más o menos a la mitad de la población de manera crónica. Lo que pasa es que la mayoría de nosotros no nos enteramos de que estamos infectados, a no ser de que tengamos algún problema puntual, como a los trasplantados cuando se les hace un tratamiento de inmunosupresión, donde se puede reactivar la infección, o pacientes que tienen HIV-SIDA. Es un problema también si la infección se adquiere durante el embarazo es un parásito que pasa la barrera de la placenta, puede pasar el feto y, dependiendo en qué momento del embarazo suceda eso puede pasar que haya un aborto o que nazca un niño infectado que después tenga secuelas de por vida. Esas secuelas son amplias, van desde trastornos neurológicos hasta ceguera. En los animales de producción, puntualmente en las ovejas, Toxoplasma gondii es el principal agente infeccioso que causa abortos en estos animales. Causa muchas pérdidas, sobre todo para los productores ovinos. La neosporosis, que es causada por Neospora caninum, es una enfermedad que afecta casi exclusivamente al ganado bovino, a las vacas. Es la causa número uno por la cual las vacas pierden las preñeces, eso tiene un impacto en el sector productivo bovino, sobre todo en lo que es tambos y producción lechera. Los tambos dependen mucho de la reposición de animales para seguir con la producción. Tener una vaca parada porque está preñada causa también pérdidas económicas. Estos dos parásitos causan enfermedades similares, ya que ambos causan abortos en animales, tienen muchas diferencias biológicas porque son parásitos que infectan a diferentes rangos de huéspedes. A pesar de eso, si uno mira a los parásitos, a nivel de su aspecto, son prácticamente idénticos. Hace mucho sabemos que a nivel genético son también muy parecidos.

MP: ¿Cómo fue el proceso para diferenciar los genomas de estos parásitos?

Luisa Berná: Los genomas de los dos parásitos ya habían sido secuenciados y analizados. Se tenía evidencia de que a nivel genético eran muy similares. El genoma de Neospora caninum se resuelve en base al genoma de Toxoplasma gondii, partiendo de la base de que eran muy parecidos. Eso hizo que el ensamblaje o la resolución del genoma total de Neospora fuera sesgada al de Toxoplasma. Con una hipótesis inicial de que eran iguales se obtuvo un resultado de que eran iguales (en el año 2012). Si pensamos al genoma como un puzzle que tuviéramos que armar, con toda la información del organismo, en ese momento se pudo obtener piezas bien chiquitas de ese puzzle. La complejidad era tener muchísimas piezas y armar el puzzle. La dificultad radicaba en las zonas que se parecen mucho. Hace unos años se pusieron en el mercado nuevas tecnologías que se llaman de tercera generación. Entonces, en las secuencias anteriores las palabras que se tenían del genoma eran alrededor de 100 letras y estas nuevas son de 10.000 letras. Ese es un cambio radical en la escala de tamaño, entonces las piezas del puzzle son mucho más grandes y se puede resolver mejor el genoma y armar el puzzle completo. Usando esta tecnología en ambos parásitos vimos por un lado que el genoma de toxoplasma contenía algunos errores, por ejemplo distinto número de cromosomas. Esto es muy importante porque es un parásito que se estudia ampliamente a nivel internacional y tiene un gran impacto en la salud humana. Cuando ensamblamos el genoma de neospora lo que identificamos es que estaba realmente mal ensamblado, eso quiere decir que habías "puesto fichas del puzzle en lugares que eran incorrectos". Entonces la figura que armabas no era la real, tenías otra figura. Eso biológicamente indica que durante la evolución de estas dos especies, entre neospora y toxoplasma se dieron un montón de "rearreglos" a nivel genómico. Los genomas no son totalmente idénticos como se pensaba, sino que tienen bastantes diferencias y son muy interesantes para investigarlas a fondo y respaldar las diferencias biológicas que tienen estos dos organismos. La diferencia entre ambos parásitos a nivel genético nos interesa porque ahí está la capacidad de toxoplasma de infectar a un ser humano. Si identificás la diferencia podés atacar específicamente las partes de la biología del organismo, proteínas o genes, que lo hacen capaz de infectar al ser humano.

MP: ¿Qué conclusiones obtuvieron de esta investigación?

MEF: El trabajo nuestro surge en el estudio de estas dos enfermedades separadamente. Cuando empezamos a mirar el genoma en realidad nos dimos cuenta que no eran tan parecidos como se pensaba. Ahí es que empieza este trabajo que publicamos, que fue liderado por Luisa. De conocer el genoma correcto depende el desarrollo de vacunas, de diagnósticos y la investigación básica. Como gran conclusión nuestro trabajo cambió a nivel internacional esta idea que se tenía de que eran parásitos muy similares. Además del artículo que publicamos hay dos más que reportaban hallazgos similares de dos laboratorios de Estados Unidos con los que nos sincronizamos para publicar nuestro trabajo.

MP: ¿Esta información obtenida es útil a corto, mediano o largo plazo?

MEF: La utilidad de esta información es más a largo plazo, en el desarrollo de vacunas, diagnósticos efectivos, que seguro van a redundar en un beneficio para el sector productivo. Nosotros trabajamos en otros proyectos que tienen un impacto más inmediato, pero esto sin duda en el mediano y largo plazo va a impactar.

LB: Hoy sería un hallazgo de ciencia básica porque no se puede aplicar ya, pero si esto no estuviera sobre la mesa la investigación aplicada podría realizarse de forma incorrecta, se estaría trabajando de forma equivocada o llevaría más tiempo llegar al mismo resultado, por ejemplo para hacer un diagnóstico, una vacuna o un tratamiento.

MP: ¿Cómo se financió esta investigación?

MEF: Parte de esta investigación se financió de un acuerdo que surge entre la Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII) y el Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria (INIA). Es una serie de fondos que se llaman "Fondos sectoriales de salud animal". Esta investigación surge a partir de una investigación previa en la que aislamos por primera vez Neosporas uruguayas. Ese fue un trabajo también financiado por ese fondo sectorial. Estos fondos sectoriales de salud animal al tener inyección de capital del INIA son bastante importantes en cuanto a otros montos en Uruguay. Esto es importante porque el uso de estas tecnologías no es barato y acceder a estos fondos nos permite trabajar a mejor calidad y a un nivel más competitivo. Con la situación de la ANII actual no se si estos fondos van a seguir saliendo y los fondos son menores, ese es un problema para la sustentabilidad de proyectos de buena calidad.