Colaboración chileno-argentina estudia replicación de virus en peces y aves para identificar mecanismos de control

Científicos exploran la interacción entre proteínas y ARN en patógenos que afectan a industrias alimentarias de ambos países.

El proyecto integra modelamiento computacional y virología experimental para estudiar infecciones con impacto económico, entre ellas la necrosis pancreática infecciosa y la enfermedad de Gumboro.

Los resultados podrían aportar conocimiento base para futuras vacunas o tratamientos, destacan los investigadores líderes del trabajo: las virólogas Laura Delgui y Andrea Rivas, junto al biofísico Simón Poblete.

Una colaboración entre investigadores de Chile y Argentina busca comprender cómo se replican ciertos virus de ARN que afectan a la producción de alimentos de origen animal. El proyecto reúne capacidades en virología y modelamiento computacional para estudiar, a nivel molecular, la interacción entre proteínas virales y el material genético que contienen.

El trabajo se centra en agentes como el de la necrosis pancreática infecciosa (IPVN), que afecta a salmones, y la enfermedad de Gumboro, que impacta a aves de corral. Estos presentan consecuencias productivas relevantes, en particular en el caso de la salmonicultura, donde las infecciones virales representan una fuente significativa de pérdidas.

Según los investigadores, pertenecientes a la Universidad Nacional de Cuyo, en Argentina; y la Universidad San Sebastián y el Centro Ciencia & Vida (de la Fundación Ciencia & Vida y la USS, en Chile), el enfoque del estudio no apunta a la detección externa de los microorganismos, sino a entender los mecanismos internos que generan su replicación dentro de las células. Esto implica analizar cómo estos utilizan componentes celulares para multiplicarse y propagarse.

La iniciativa combina el trabajo experimental de virólogos con simulaciones computacionales avanzadas, lo que permite explorar procesos que no siempre pueden observarse directamente en laboratorio. Esta aproximación multidisciplinaria busca generar modelos que expliquen el comportamiento de los virus en distintas condiciones.

El biofísico chileno Simón Poblete, investigador asociado del Centro Basal Ciencia & Vida y académico USS (encargado de los modelos computacionales), la viróloga chilena Andrea Rivas (de la Facultad de Ciencias de la USS) y la viróloga argentina Laura Delgui (quien en su país encabeza el Laboratorio de Interacción de Agentes Virales con Membranas Celulares) son los líderes de la exploración.

“Buscamos entender aspectos moleculares de los ciclos de replicación, particularmente de aquellos que tienen un genoma compuesto por ARN, porque hace falta conocer primero los mecanismos involucrados en la patogénesis para después poder pensar en una aplicación”, señaló la Dra. Delgui en el marco de una conferencia realizada en Santiago de Chile.

En Chile el impacto económico de virus como el IPNV se inserta en una industria clave que representa cerca del 1,7% del PIB nacional (unos USD 4.650 millones), por lo que brotes sanitarios tienen efectos directos en empleo, exportaciones y producción regional. Crisis previas, como la del virus ISA, provocaron la pérdida de más de 15.000 empleos y una caída de hasta 20% en exportaciones , además del cierre de centros productivos.

A nivel global, el IPNV ocasiona altas tasas de mortalidad en salmones que pueden superar el 90% en etapas tempranas, junto a pérdidas significativas en la acuicultura. En este contexto, tanto en Chile como en Argentina –donde se desarrolla investigación científica asociada– el impacto no solo es sanitario, sino también económico y estratégico para estas industrias alimentarias exportadoras.

Industrias estratégicas 

La producción de alimentos se posiciona como un sector estratégico tanto en Chile como en Argentina, donde actividades como la acuicultura, la avicultura y la ganadería cumplen un rol central en la economía y en las exportaciones. La presencia de enfermedades virales en estos sistemas productivos tiene efectos en el funcionamiento de cadenas de valor completas.

Para contribuir a mitigar los impactos de potenciales brotes, el estudio impulsado por los académicos de las universidades San Sebastián y Nacional de Cuyo incluye virus que afectan la la producción animal, particularmente en la industria acuícola. 

En Chile, el agente de la necrosis pancreática infecciosa afecta a varias especies de salmones, lo que lo convierte en un problema relevante para el sector.

Los datos expuestos por científicos del Centro Ciencia & Vida indican que alrededor de un 30% de los salmones muere anualmente debido a este tipo de infecciones, generando consecuencias económicas significativas. Este escenario ha impulsado la búsqueda de nuevas formas de entender el comportamiento viral, más aún considerando que Chile es el segundo mayor productor global.

En ese sentido, se trata de microorganismos que afectan tanto al ganado como a cultivos de peces, extendiendo su impacto más allá de un único sector productivo. Su presencia en sistemas de producción intensiva favorece su rápida propagación, amplificando sus efectos en las cadenas alimentarias.

El biofísico Simón Poblete explica que el estudio se centra en comprender el proceso de replicación viral y el rol de las proteínas en la duplicación del ARN, con el objetivo de identificar puntos donde sea posible interferir este mecanismo. 

Para ello, se analizan las interacciones moleculares del virus en distintas condiciones, incluyendo variaciones de temperatura entre las especies hospedadoras. “La colaboración se centra en un aspecto fundamental de ciertas estructuras que estamos trabajando, de manera de poder caracterizar su rol y establecer un paralelismo entre ellos”. 

Este enfoque hace posible comparar patógenos que operan en condiciones distintas, como aquellos que infectan salmones en ambientes cercanos a los 17 grados y otros que afectan aves a temperaturas superiores a los 36 grados, lo que introduce diferencias relevantes en su comportamiento biológico.

En Argentina, las enfermedades virales también representan un desafío para sectores estratégicos como la avicultura y la acuicultura emergente, donde brotes pueden afectar la productividad, la sanidad animal y el acceso a mercados internacionales. La circulación en sistemas productivos intensivos obliga a reforzar la vigilancia sanitaria y a desarrollar conocimiento científico para anticipar y mitigar su impacto en cadenas alimentarias.

La Dra. Laura Delgui complementa: “Hace falta conocer primero los mecanismos que están involucrados en la patogénesis de un virus para después poder pensar en una aplicación”.

Simulaciones computacionales 

La Dra. Laura Delgui enfocará su labor en la enfermedad infecciosa de la bolsa de Fabricio –conocida en la industria avícola como Gumboro–, una patología viral que afecta a pollos jóvenes en todo el mundo. El agente causante es el virus IBDV, que ataca directamente el sistema inmunológico de las aves, debilitando su respuesta ante otras infecciones.

“Estamos orientados a entender aspectos moleculares de los ciclos de replicación de virus, particularmente de aquellos que tienen un genoma compuesto por ARN”, dijo la académica de la Universidad Nacional de Cuyo, quien destacó que, para avanzar en esta comprensión, uno de los pilares es el uso de herramientas computacionales para simular la interacción entre moléculas virales.

Por su parte, la Dra. Andrea Rivas se abocará a la necrosis pancreática infecciosa (IPN, por sus siglas en inglés), una enfermedad viral que afecta principalmente a salmones en etapas tempranas de desarrollo, tanto en sistemas de cultivo como en ambientes naturales. El agente causal es el virus de la necrosis pancreática infecciosa (IPNV), un patógeno altamente resistente en el medio acuático, lo que facilita su propagación en centros de cultivo.

Estas simulaciones ayudan a observar cómo se comportan el ARN y las proteínas en condiciones controladas. Sin embargo, las técnicas actuales presentan limitaciones importantes ya que solo trabajan con sistemas pequeños, restringiendo el análisis a fragmentos de ARN o a un número reducido de proteínas.

Para superar estas restricciones, los investigadores desarrollan modelos simplificados que agrupan miles de átomos en unidades más manejables. Esto permite simular sistemas más grandes y aproximarse a condiciones más cercanas a las reales. “La dinámica molecular tiene una limitante en el tamaño del sistema; las simulaciones están restringidas a pocas moléculas, por lo que diseñamos modelos donde los objetos son grupos de átomos que representan miles de ellos”, señala Poblete.

Este modelamiento requiere integrar conocimientos de física, química y biología, y respetar las propiedades de las moléculas que representan. A partir de estas simulaciones, pueden proponer escenarios sobre cómo se organizan las proteínas y el ARN dentro del patógeno. Además, exploran fenómenos colectivos, como la forma en que múltiples proteínas interactúan entre sí o cómo el ARN se pliega para adaptarse a estructuras confinadas.

Los científicos señalan que comprender estos procesos es crucial para identificar puntos críticos donde se podría intervenir para limitar la infección. Esto incluye analizar el rol de las proteínas en la replicación del ARN y su interacción con la célula hospedadora. En esa línea, el objetivo a largo plazo es contribuir al desarrollo de herramientas como vacunas o tratamientos, aunque el trabajo actual se concentra en generar el conocimiento necesario para ello.

En conjunto, los resultados potencial buscan aportar una comprensión más profunda de los virus de ARN, con implicancias tanto para la producción animal como para la salud humana en el futuro, en un contexto donde las enfermedades virales continúan siendo un desafío global.

“Nuestra expectativa es contribuir con una solución a un problema, como una vacuna o un tratamiento, pero estamos en la etapa de generar ese conocimiento básico”, concluye la científica de la Universidad Nacional de Cuyo, quien subraya que la colaboración multidisciplinaria ha sido clave para avanzar en este tipo de preguntas, integrando distintas metodologías y perspectivas para abordar un desafío complejo para la salud y economía de ambos países.

Texto por Luis Francisco Sandoval, Agencia S&M Comunicaciones.