Científicos peruanos tras los primeros embriones de alpaca in vitro y criopreservados del mundo

Cienciactiva - Concytec

Por Claudia Cisneros Méndez
26 de Abril de 2017 a las 19:40
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Científicos peruanos tras los primeros embriones de alpaca in vitro y criopreservados del mundo
Alpacas y llamas receptoras y donadoras en Suytucancha. Foto: Cienciactiva


  • En el Perú vive la mayor población de alpacas en todo el mundo.

  • El proyecto busca desarrollar la criopreservación de embriones producidos in vivo y el sistema de producción de embriones in vitro.

El Perú es el país con la mayor población de alpacas en el mundo. Según el Censo Nacional Agropecuario (2012) tenemos más de 3’685,500 de estos camélidos y más de 150 mil familias peruanas viven de su crianza, para la venta de la cotizada fibra de alpaca; pero las condiciones de reproducción aún son bastante artesanales y recién comienza a aplicarse la biotecnología para obtenerse un método reproductivo más eficiente y menos costoso.

La alpaca es una especie adaptada a vivir por encima de los 4.000 msnm. Para lograrlo, utiliza muchos recursos fisiológicos, aún así, hay condiciones climatológicas como las heladas, que se están intensificando y que le ocasiona limitaciones para la reproducción. Por lo tanto, “es necesario desarrollar técnicas para superar las limitaciones de la especie y contribuir al mejoramiento genético lo que resultará en una mayor eficiencia y rentabilidad de la explotación de alpacas mejorando por lo tanto las condiciones de vida de los pobladores que dependen de ellas y que hoy en día están  en extrema pobreza debido a la pobre rentabilidad de sus explotaciones”, señala el ingeniero zootecnista Cesar Osorio Zavala, líder del Programa Nacional de Investigación Agraria de Vacunos, Camélidos y Pastos (PIA-VCP) del Instituto Nacional de Innovación Agraria (INIA).

Según Osorio, los actuales sistemas de producción de embriones de alpacas selectas que existen en el país son más bien artesanales y deficientes, lo que limita la mejora genética masiva de estos animales. Precisamente, para superar estas deficiencias desde el 2015 se viene desarrollando un importante proyecto denominado “Desarrollo de la Producción y Criopreservación de Embriones in vitro en Alpacas”, que ha ganado un importante financiamiento de Cienciactiva e INIA, así como de la empresa privada e instituciones extranjeras (ver cuadro al final). El Ing. Osorio está a cargo de la coordinación general del proyecto.


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Alpacas y llamas receptoras y donadoras en la EEA Santa Ana. Foto: Cienciactiva

“La meta del proyecto es desarrollar la criopreservación de embriones producidos in vivo y el sistema de producción de embriones in vitro”, explica el Dr. William Vivanco, investigador principal del proyecto.

El desarrollo de estas tecnologías contribuirá al progreso genético de las alpacas maximizando el número de crías por reproductor selecto. Además, permitirá la formación de bancos de germoplasma donde se mantendrá material criopreservado que incluye ovocitos (células sexuales femeninas o gametos que participan en la reproducción), semen (gametos masculinos), embriones y células somáticas (para el eventual desarrollo de la clonación y de células madre), materiales necesarios para conservar el material genético de alpacas de diferentes líneas genéticas tanto blancas como de color con las diferentes tonalidades. Al disponer de embriones criopreservados de los reproductores de más alta calidad genética se  facilitará la difusión masiva a nivel nacional de los mejores genes para el incremento de la productividad y la calidad de la producción.

Pero, ¿qué es la criopreservación y cómo funciona? Es una tecnología que utiliza bajas temperaturas para preservar intactas las estructuras de las células vivas; es decir, mantiene todas las funciones vitales y viabilidad de una célula. Para ello se usa nitrógeno líquido a -196 ºC, con lo cual se minimiza transitoriamente las actividades metabólicas de las células y por lo tanto permitiendo su conservación a largo plazo.

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Colecta de embriones por el equipo de investigación. Foto: Cienciactiva

Para realizar la criopreservación se necesita contar con embriones de buena calidad, a los que se les remueve la mayor parte del líquido intracelular (para evitar cristalización del agua y como consecuencia ruptura celular durante el proceso) y se le reemplaza por unas sustancias protectoras, llamadas crioprotectores, antes de someterlos a un congelamiento de velocidad constante.

Este proceso requiere seguir paso a paso un protocolo que garantice la preservación de la viabilidad y funcionalidad celular, minimizando los daños que podría sufrir el material biológico al ser sometido a tal reducción de temperatura.

El Dr. Vivanco enfatiza que “para ello es necesario desarrollar protocolos adecuados, contar con profesionales capacitados, equipo congelador de embriones, materiales de laboratorio, embriones de buena calidad, medios de mantenimiento y congelamiento, y nitrógeno líquido”.

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Embriones de alpacas a través del microscopio. Foto: Cienciactiva

El uso de la criopreservación en la ganadería ha contribuido de manera exponencial al mejoramiento genético, traduciéndose en el incremento de la productividad a través del uso de semen, ovocitos y embriones de animales genéticamente superiores a bajo costo, esto gracias a que la técnica permite el transporte del material genético criopreservado de manera menos costosa que el transporte de animales.

En cuanto a los embriones producidos in vitro, Vivanco explica que los de buena calidad se logran a través de un proceso en el que se aspiran los ovocitos (célula germinal femenina que se convertirá en óvulo) de los ovarios de las hembras.

“Estos ovocitos son seleccionados, madurados, fertilizados y cultivados por un periodo de 7 a 8 días en el laboratorio, bajo condiciones lo más parecidas al ambiente uterino. Luego, estos embriones son transferidos en estado fresco a una hembra receptora para que desarrolle al embrión hasta el nacimiento, o son criopreservados para ser almacenados hasta el momento apropiado de hacer la trasferencia”, detalla el especialista.

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Búsqueda, clasificación y proceso de criopreservación de embriones. Foto: Cienciactiva


Como parte del desarrollo del proyecto se viene capacitando a profesionales y técnicos, e implementando el laboratorio de biotecnología de la Estación Experimental Agraria (EEA) Santa Ana en Huancayo. “La idea es poder ofrecer un servicio a los productores alpaqueros con estos sistemas de producción, pero eso es parte de otra fase y otro proyecto. El proyecto en curso lo que hace es poner los cimientos para eso, fortaleciendo el recurso humano y la infraestructura”, precisa el zootecnista Osorio Zavala.

Hasta el momento se ha experimentado con una población de 100 alpacas aproximadamente, pertenecientes a la EEA Santa Ana – INIA en Huancayo, y se han hecho los primeros ensayos de criopreservación de embriones con buenos resultados. El proyecto todavía está en ejecución  hasta febrero de 2018 y se esperan resultados promisorios.

“Los resultados finales se tendrán a fines del presente año. Los protocolos serán publicados en revistas indexadas y puestos a disposición de la comunidad científica a través del INIA para que cualquier persona interesada pueda usarlos”, concluye el ingeniero Osorio.

Así es como en el Perú hacemos ciencia e innovación tecnológica para el desarrollo del país.

Datos de la Investigación

Investigador principal: PhD. William Vivanco Mackie

Investigadores asociados: Ing. Daniel Ponce Salazar, MV. Marlene Miguel Gonzales, PhD. Curtis Youngs, PhD. Calogero Stelleta, Dr. Arturo Rodríguez Zamora.

Coordinador del Proyecto: Ing. César Osorio Zavala.

Tipo: Generación de conocimiento / Biotecnología.

Financiamiento: s/. 396,220.00 (CIENCIACTIVA); s/. 111,500.00 (Vivanco International Inc); s/. 75,400.00 (Instituto Nacional de Innovación Agraria); s/. 12,000.00 (Iowa State University); s/. 11,200.00 (Universitá Degli Studi Di Padova); s/. 2,900.00 (Universidad Nacional San Cristobal de Huamanga)

Duración: 36 meses (inicio: 16.02.2015)

Localización del proyecto: Junín.

Monitor del proyecto: Rosemary Mandujano Carrasco.

Título del proyecto: “Desarrollo de la producción y criopreservación de embriones in vitro en alpacas”.

Más información en [email protected]


 


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