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Davis, California

Monday, July 22, 2024

Nuevo proyecto de UC intenta reducir emisiones de metano de vacas editando el genoma de sus microbios intestinales

CRISPR, una poderosa herramienta de edición de genes, se puede utilizar para mejorar la salud ambiental y humana

 

Por LILLY ACKERMAN — science@theaggie.org 

Traducido por NAYELI GÓMEZ-CRUZ y JAYLENE VALDIVA

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Investigadores de UC Davis, en colaboración con otros de UC San Francisco y UC Berkeley, han recibido 70 millones de dólares para un proyecto que intenta reducir las emisiones de metano de las vacas a través de la edición del genoma de sus microbios intestinales con Repeticiones palindrómicas cortas, agrupadas y regularmente interespaciadas (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, CRISPR).

Los fondos vienen de donantes a través de TED Audacious Project, una iniciativa que apoya proyectos con potencial de gran impacto global al convertir las ideas en planes de acción de varios años con el apoyo de donantes. 

Los microbios, o los organismos microscópicos desde bacterias hasta hongos o virus, tienen un impacto mucho más grande de lo que su tamaño nos sugiere. Ellos viven básicamente en todos lados, incluyendo el interior y el exterior del cuerpo, y juegan un papel principal en el funcionamiento y la salud del sistema que habitan.    

El nuevo proyecto tiene dos grandes enfoques para la edición del genoma microbiano: mejorar la salud humana aliviando el asma infantil y reducir la emisión de metano de las vacas, lo cual contribuye significativamente al cambio climático.

Las vacas son rumiantes, lo que significa que tienen sistemas digestivos especiales que usan microbios para fermentar la comida que comen. El proceso produce metano y otros subproductos. El metano es uno de los más potentes gases de efecto invernadero, y con cerca 1.7 millones de vacas lecheras en California, transformar sus microbios para producir menos metano haría una gran diferencia.

La porción actual de edición de genoma del proyecto sería emprendida a través del Instituto de Genómica Innovadora en UC Berkeley por la Dra. Jennifer Doudna, quien ganó un premio Nobel por el desarrollo de la tecnología CRISPR en 2020, y la Dra. Jill Banfield. 

Las dos investigadoras de UC Berkeley trabajarán en estrecha colaboración con el Dr. Matthias Hess, profesor adjunto de Ciencia Animal en UC Davis, que estudia cómo los sistemas microbianos interactúan con su entorno. Hess examinará las ediciones de microbios en un laboratorio. 

“Básicamente, vamos a estar desarrollando herramientas que no solo nos permitirán resolver el problema de las emisiones de metano del ganado, sino que realmente nos permitirán aplicar ingeniería inversa a los microbios en el entorno”, dijo Hess.

El Dr. Ermias Kebreab es profesor de Ciencia Animal, director de World Food Center y decano adjunto de compromiso global en la Facultad de Ciencias Agrícolas y Ambientales de UC Davis. Después de las pruebas en el laboratorio de Hess, Kebreab probará las herramientas desarrolladas por el proyecto en terneros vivos.

“Una vez que tengamos una comunidad de microbios que produzcan el efecto deseado, […] vamos a usarla y llevarla al campo”, dijo Kebreab. “Así que ahí es donde entro yo para hacer el trabajo en vivo”.

La meta es poder implementar los nuevos microbios en las vacas cuando son jóvenes y mientras sus rúmenes, o la parte del estómago donde ocurre la fermentación, aún se están desarrollando, según Kebreab.

“Existe evidencia de que la introducción de microbios a una edad temprana les da una ventaja a esos microbios para asentarse y convertirse en mayoría una vez que se desarrolle el rumen”, dijo Kebreab. “Así que esperamos ver, primero, una reducción sustancial de las emisiones y segundo, una mejor eficiencia de la alimentación”.

El otro sector del proyecto espera utilizar microbios para mejorar la salud humana directamente. En UC San Francisco, la Dra. Sue Lynch también estará trabajando con Doudna y Banfield para aplicar CRISPR a los microbiomas de los niños con la esperanza de aliviar el asma infantil.

Será toda una interconexión entre el desarrollo de herramientas, la salud animal, la salud humana y la salud del ecosistema”, dijo Hess. “Así que realmente es un excelente proyecto en muchas dimensiones diferentes”.

 

Escrito por: Lilly Ackerman — science@theaggie.org

Traducido por: Nayeli Gómez-Cruz y Jaylene Valdivia