Autores: Dr. Craig Lewis y Dr. Andrey Pavlov – PIC
Las enfermedades siguen siendo una de las principales —o incluso LA principal— limitación para una producción porcina rentable y sostenible en todo el mundo.
Los patógenos endémicos y transfronterizos reducen la eficiencia biológica, comprometen el bienestar animal, afectan al comercio y a las operaciones, aumentan el uso de antimicrobianos y elevan la huella ambiental de la producción de carne porcina. A medida que aumentan las expectativas en torno a la sostenibilidad, la genética se ha consolidado como una palanca crítica y a largo plazo para mejorar los resultados frente a las enfermedades.
En lugar de seleccionar contra patógenos individuales, la mejora genética moderna se ha centrado cada vez más en la robustez y la resiliencia: rasgos integrados que permiten a los cerdos mantener la productividad bajo desafíos sanitarios y ambientales.
Por qué la resiliencia frente a enfermedades es importante en la producción porcina
La robustez se define habitualmente como la capacidad de un animal para rendir de forma constante en entornos o condiciones variables, mientras que la resiliencia se refiere a la capacidad de resistir, adaptarse y recuperarse de perturbaciones como las enfermedades infecciosas. Estos rasgos reflejan procesos biológicos complejos que implican la regulación inmunitaria, el metabolismo y la fisiología del estrés, por lo que son poligénicos y presentan una heredabilidad baja a moderada. Es importante señalar que la resiliencia no implica necesariamente una menor carga de patógenos; más bien, a menudo refleja tolerancia, en la que las pérdidas de rendimiento se minimizan a pesar de una infección persistente.
Desde una perspectiva de mejora genética, la robustez y la resiliencia se capturan de forma más eficaz mediante datos a gran escala registrados en condiciones comerciales. La supervivencia, la productividad a lo largo de la vida productiva, la variabilidad en la tasa de crecimiento y los registros de tratamientos pueden funcionar como indicadores indirectos de tolerancia a las enfermedades. La selección genómica ha aumentado sustancialmente la eficacia de estos enfoques al permitir una estimación precisa del valor genético incluso cuando los datos directos de desafío sanitario son limitados. Como resultado, muchos programas modernos de mejora genética porcina incluyen ahora explícitamente objetivos de robustez o resiliencia junto con los rasgos de crecimiento, eficiencia y valor de la canal.
El valor práctico de dicha mejora va más allá de la salud. Una mayor resiliencia puede traducirse en una mejora de la eficiencia alimentaria, una reducción de la mortalidad, menores costes de tratamiento, una mayor productividad a lo largo de la vida productiva y un menor impacto ambiental por kilogramo de carne de cerdo producido. De este modo, la mejora genética contribuye no solo al rendimiento biológico, sino también a la sostenibilidad económica y a la eficiencia en el uso de los recursos dentro de los sistemas modernos de producción porcina.
Tolerancia frente a resistencia: lo que la genética puede aportar
Plantear la resistencia a las enfermedades en términos de tolerancia, en lugar de resistencia absoluta, ha demostrado ser especialmente valioso para los patógenos endémicos. La resistencia completa es poco frecuente, lenta de alcanzar mediante selección convencional y puede conllevar compromisos biológicos. Los enfoques basados en la tolerancia aceptan la exposición continua, pero buscan desvincular la infección de los resultados subóptimos.
No obstante, debe señalarse que en los cerdos ya existen mecanismos naturales de resistencia monogénica, lo que demuestra que las soluciones genéticas decisivas frente a las enfermedades son biológicamente plausibles. Un ejemplo bien establecido es la resistencia a Escherichia coli que expresa fimbrias F4 y F18, causas importantes de diarrea posdestete. Un polimorfismo en el gen FUT1, que controla la expresión de receptores epiteliales intestinales, determina si las fimbrias F18 pueden unirse a la superficie intestinal. Los cerdos homocigotos para el alelo resistente de FUT1 carecen del receptor funcional y son efectivamente resistentes a la infección por E. coli F18, sin efectos negativos consistentes sobre el crecimiento o la reproducción. Esta solución natural y monogénica se ha integrado con éxito en programas comerciales de mejora genética, proporcionando beneficios sanitarios duraderos en condiciones de campo.
PRRS como caso de estudio de resiliencia genética
Al no haberse identificado genes específicos de resistencia, el síndrome reproductivo y respiratorio porcino (PRRS) ejemplifica tanto las oportunidades como las limitaciones de la mejora genética para la resistencia a enfermedades en términos de tolerancia, en lugar de resistencia absoluta. El PRRS se ha convertido en el modelo más intensamente estudiado de resiliencia genética en cerdos.
El PRRS ha tenido un profundo impacto mundial desde su aparición a finales de la década de 1980. El virus reduce el rendimiento reproductivo en las granjas de reproductoras y aumenta la mortalidad, reduce la tasa de crecimiento y perjudica la eficiencia alimentaria en los cerdos en crecimiento. Su importante coste económico se ha documentado repetidamente, pero trabajos más recientes destacan una consecuencia adicional: la reducción de la eficiencia productiva aumenta las emisiones de gases de efecto invernadero por kilogramo de carne de cerdo producido.
Los análisis de ciclo de vida a gran escala han demostrado que los sistemas de producción porcina negativos a PRRS tienen un impacto ambiental un 4–6 % menor que los sistemas promedio del sector y un impacto un 9–17 % menor que los sistemas positivos a PRRS. Estos efectos se deben principalmente a una mayor supervivencia y a una mejor conversión alimentaria, lo que ilustra cómo las intervenciones genéticas y sanitarias que mejoran la resiliencia aportan beneficios adicionales para el clima y el uso de recursos.
Los estudios genéticos bajo desafío experimental y comercial de PRRS demostraron que la respuesta del huésped tiene un componente hereditario claro, especialmente en lechones de transición. La identificación de un locus de rasgo cuantitativo importante en el cromosoma 4, asociado con variación en el gen GBP5, proporcionó el primer marcador ampliamente adoptado para la resiliencia frente al PRRS. Los cerdos portadores del alelo favorable muestran una menor viremia y un mejor crecimiento bajo desafío de PRRS, validando el principio de que la tolerancia genética puede seleccionarse a gran escala.
Sin embargo, trabajos posteriores también revelaron limitaciones importantes. Los efectos de loci individuales varían según las cepas víricas, las fases de producción y el estado sanitario, y en algunos casos pueden ser neutros o incluso desfavorables en condiciones libres de PRRS. Estos hallazgos subrayan que la respuesta al PRRS es poligénica y dependiente del contexto, lo que refuerza la necesidad de una selección de genoma completo dentro de marcos de mejora genética robustos, en lugar de depender de marcadores individuales.
Edición genética y el potencial de una verdadera resistencia a las enfermedades
Aunque la investigación genética del PRRS se ha centrado en gran medida en la tolerancia, la edición genética ha demostrado que la verdadera resistencia es biológicamente viable. La edición del receptor CD163, que el virus del PRRS utiliza para entrar en los macrófagos, produce cerdos resistentes a la infección sin efectos adversos observables sobre la salud o el rendimiento. Más específicamente, tecnologías de edición genética como CRISPR permitieron modificar de forma precisa el dominio específico del receptor CD163 utilizado por el virus para entrar en las células del huésped, manteniendo al mismo tiempo las funciones biológicas normales del receptor. Esto representa un avance importante, ya que previene eficazmente la infección en lugar de tratar la enfermedad, demostrando claramente cómo los enfoques genéticos dirigidos pueden mejorar la resiliencia frente a las enfermedades.
Para criar cerdos resistentes al PRRS, los investigadores eliminaron con precisión una porción de un gen específico que el virus del PRRS utiliza para infectar al cerdo. No se insertaron genes o se añadió material genético extraño. Esta distinción es importante al considerar el debate más amplio en torno a las tecnologías de edición genética.
La edición genética no es lo mismo que la modificación genética
Existe una clara distinción entre los organismos modificados genéticamente (OMG) y los animales editados genéticamente. Las tecnologías de edición genética, como CRISPR, realizan cambios precisos y dirigidos dentro del ADN existente de un animal sin introducir material genético extraño. En cambio, los OMG tradicionales suelen implicar la inserción de genes de otra especie, como genes bacterianos en cultivos Bt o genes de hormona de crecimiento en salmón, para introducir nuevos rasgos. Esta distinción es importante, ya que los animales editados genéticamente —como los cerdos resistentes al PRRS— no son transgénicos, sino que se crean modificando su propio genoma. Reconocer esta diferencia favorece una comunicación científica más clara y puede mejorar la comprensión y aceptación pública de las tecnologías de edición genética en la agricultura y ganadería.
La tecnología de edición genética muestra un gran potencial para abordar tanto desafíos agrícolas como retos de la salud humana. Hasta la fecha, se ha utilizado con éxito para tratar a pacientes con trastornos como anemia falciforme, pérdida auditiva hereditaria y ciertas formas de ceguera hereditaria. Además, según la Organización Mundial de la Salud, actualmente se están desarrollando terapias de edición genética para enfermedades como el VIH, la fibrosis quística y diversos tipos de cáncer.
La edición genética plantea preguntas que van más allá de la viabilidad científica. Los marcos regulatorios, la aceptación social y las implicaciones para el comercio internacional determinarán si estas tecnologías pueden desplegarse comercialmente. No obstante, el PRRS proporciona una prueba de concepto de cómo la genómica funcional podría transformar el control de enfermedades si se superan satisfactoriamente estas barreras.
Qué puede enseñarnos el PRRS sobre la PPA y la fiebre aftosa
En conexión con la mejora genética actual, el caso de FUT1 descrito anteriormente refuerza un principio clave que surge de la investigación sobre PRRS y edición genética: cuando la infección depende de un receptor específico del huésped, la genética puede interrumpir por completo la vía de entrada de la enfermedad, ya sea mediante selección convencional o mediante modificación dirigida del genoma.
De cara al futuro, estas lecciones son muy relevantes para enfermedades transfronterizas como la peste porcina africana (PPA) y la fiebre aftosa. La PPA, en particular, causa una mortalidad casi completa en poblaciones negativas, dejando poco margen para la selección basada en la tolerancia. Aunque todavía no se han identificado genes funcionales de resistencia, los avances en la comprensión de las interacciones huésped-patógeno, combinados con herramientas de edición del genoma, podrían permitir en el futuro la modificación de receptores críticos de entrada o de vías inmunitarias.
En el caso de la fiebre aftosa, para la cual la vacunación sigue siendo eficaz pero logísticamente compleja, los enfoques genéticos que mejoren la resiliencia o acorten la recuperación podrían complementar las estrategias de control existentes. En ambos casos, las mejoras más amplias en robustez —como una mayor competencia inmunitaria y tolerancia al estrés— seguirán siendo valiosas independientemente de si llega a ser posible una resistencia específica frente al patógeno.
La genética como parte del futuro control de enfermedades
En resumen, la genética para el control de enfermedades porcinas está evolucionando desde una selección amplia por robustez, pasando por la resiliencia basada en la tolerancia, como ejemplifica el PRRS, hacia la posibilidad de una resistencia precisa mediante edición genética. En conjunto, estos enfoques ofrecen un futuro en el que el impacto de las enfermedades puede reducirse de forma sostenible, reforzando el bienestar animal, la rentabilidad de las granjas y el desempeño ambiental, al tiempo que se refuerza la preparación frente a enfermedades de alto impacto como la PPA y la fiebre aftosa.
Este artículo se publicó por primera vez en PORCUS, la revista del sector porcino sudafricano, y se ha adaptado para su publicación en nuestros sitios web.
Referencias y lecturas complementarias
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