Título: Evaluación del uso de harina de larvas de Tenebrio molitor como plataforma de expresión de proteínas recombinantes para la inmunización oral en peces.
Resumen: La industria acuícola se enfrenta a retos importantes para su sostenibilidad ante su rápido crecimiento y expansión. El uso de harina de insectos destaca como una opción prometedora para la sustitución parcial de la harina de pescado, siendo actualmente autorizado el uso de 7 especies de insectos en la UE, como el gusano de la harina (Tenebrio molitor). Por otro lado, la lucha contra las enfermedades emergentes asociadas a la intensificación de la producción es una necesidad en el sector, y más específicamente, la prevención mediante el desarrollo de vacunas eficientes obtenidas mediante soluciones biotecnológicas. Además, el reciente impulso en la investigación de las vacunas génicas en la UE sirve de estímulo a nuevas aplicaciones de los plásmidos en inmunización de peces. Bajo esta perspectiva, la hipótesis de partida que se presenta en este Trabajo Fin de Máster es que es posible una inmunización oral a través de un pienso que incluya harina de T. molitor transfectado oralmente con ADNp nanoencapsulado vehiculado en una dieta artificial y que actúa como organismo biorreactor, expresando proteínas antigénicas recombinantes que generan en juveniles de dorada (Sparus aurata) una respuesta inmune análoga a la vacunación intramuscular con antígenos comerciales. Para el estudio, se administraron por vía oral a través de una dieta artificial los plásmidos pCMVβ-LacZ y pEGFP-N2 encapsulados en nanopartículas. La construcción pCMVβ-LacZ codifica para la enzima bacteriana β-galactosidasa, mientras que pEGFP-N2 codifica para la proteína verde fluorescente. Los resultados obtenidos en el estudio confirmaron la validez de la estrategia de transfección oral con ADN plasmídico, al haber podido detectar secuencias específicas de los dos plásmidos considerados en este estudio (pCMV y pEGFP-N2) en los tejidos de las larvas. Gracias a la nanoencapsulación se garantizó la integridad y estabilidad del ADNp durante su paso por el tubo digestivo y que se expresara eficientemente en sus células. Además, no solo se logró la transfección oral de los plásmidos en las larvas de T. molitor, sino que también se demostró la expresión de los plásmidos través de la cuantificación de la actividad biológica de las proteínas codificadas por los genes testigo (lacZ y EGFP). Adicionalmente, se valoró en un ensayo in vivo la calidad inmunógenica de la proteína recombinante expresada en larvas, mediante la inclusión de la biomasa de los insectos transfectados como ingrediente en un pienso experimental para juveniles de dorada en un porcentaje del 10% de la materia seca (P-INSECTIVAC), comparado con un pienso experimental enriquecido con nanoplexes con los dos plásmidos (P-ADNp-nano), la administración oral por sonda del ADNp nanoencapsulado y la inyección intramuscular de los antígenos comerciales purificados. Para ello, se evaluó la respuesta inmune mediante la titulación de anticuerpos mediante ELISA indirecto y el análisis cuantitativo de la transcripción de genes relacionados con la inmunidad. Aunque el pienso con harina de T. molitor transfectado (P-INSECTIVAC) no mostró diferencias significativas frente al control en términos de niveles de anticuerpos específicos en el suero de los peces, su potencial como vehículo vacunal persiste, debido a que indujo una activación destacable de la respuesta inmune de los peces, particularmente en el intestino, con sobreexpresión de genes clave como IgT, CD8 y TNFα, indicando una activación robusta de la inmunidad humoral y celular a nivel de la mucosa intestinal. Aunque la respuesta fue más gradual que con otros métodos (como inyección intramuscular), demostró capacidad para estimular tanto la inmunidad innata (vía TLRs) como adaptativa (linfocitos T y producción de anticuerpos). Estos resultados abren la posibilidad del uso de insectos como plataformas sostenibles para vacunación oral en acuicultura, sin embargo, se necesitarán futuras investigaciones para perfeccionar su eficacia en aplicaciones prácticas.
Año de defensa: 2025
