Tecnología nuclear para controlar las epidemias de animales en África y Mongolia
A fondo

Tecnología nuclear para controlar las epidemias de animales en África y Mongolia

La diagnosis y monitorización rápida y precisa de las enfermedades en animales puede marcar la diferencia entre vivir en la pobreza y tener una fuente estable de ingresos y alimentos.

Millones de personas, en su mayoría pastores del sur de Asia y del África subsahariana, dependen del ganado para obtener alimentos y subsistencia, según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO por sus siglas en inglés). FAO señala que muchas enfermedades de animales son altamente contagiosas y se pueden propagar rápidamente dentro de un país y más allá de sus fronteras, limitando el comercio y pudiendo afectar a la salud pública.

Granjeros y pastores en África (Imagen © IAEA)
Granjeros y pastores en África (Imagen © IAEA)

Detectar los virus

La tecnología nuclear puede utilizarse para detectar virus como el del capripox (dermatosis nodular contagiosa y viruela ovina y casprina), la peste de los pequeños rumiantes (PPR), la peste porcina o la gripe aviar entre otros, mediante un sistema de detección de patógenos. La diagnosis molecular ayuda a comprender la transmisión de las enfermedades, en qué zona se han originado, si se han transmitido de un lugar a otro y también qué animales son portadores. Estos datos ayudan a predecir amenazas y prevenir epidemias.

La División de Técnicas Nucleares en Alimentos y Agricultura de la FAO señala que los sistemas convencionales utilizados en muchos países en desarrollo detectan los virus, pero tardan demasiado tiempo y además no revelan muchas características de los mismos. A esto se añade que los virus evolucionan con el tiempo, lo que se traduce en que una vacuna que antes funcionaba para una cepa tal vez no aporte suficiente protección para otra, aunque ambas sean similares.

La lucha contra la PPR

Una de las enfermedades que más daños causa en África, Oriente Medio y Asia es el virus de la PPR. Este virus mata a miles de ovejas y cabras al año, con unas pérdidas anuales de aproximadamente 1.400 millones de dólares. La PPR y otras enfermedades como la brucelosis se pueden transmitir al ganado mediante el contacto directo con animales salvajes, pero también a través del aire o por el contacto con alimentos y objetos contaminados por un animal infectado. Los efectos pueden variar, causando desde una cojera hasta la muerte. 

El riesgo de importar una enfermedad de origen animal es una de las razones por las que algunos países imponen restricciones al comercio de alimentos

Actualmente hay en marcha un proyecto para erradicar la PPR antes del 2030 mediante la aplicación de técnicas nucleares. Además en África, una red de laboratorios conocida como "VETLAB" ofrece a los científicos una vía para diagnosticar y monitorizar las enfermedades mediante técnicas nucleares y de esa manera garantizar un futuro estable para los granjeros. La red está financiada a través de la Iniciativa para Usos Pacíficos y el Fondo Africano de Renacimiento.

Técnicas nucleares

Entre las técnicas nucleares utilizadas se encuentra el diagnóstico basado en ácidos nucleicos y pruebas de virus basadas en sueros, que pueden utilizarse para diagnosticar y monitorizar la PPR así como para desarrollar, adaptar y validar vacunas y procedimientos de diagnóstico. Los laboratorios de la red VETLAB proporcionan formación en estas técnicas y también ayudan a diagnosticar y controlar la PPR.

Otra técnica derivada de la tecnología nuclear es la secuenciación genética, que se utiliza para encontrar la manera en que está contenida la información del ácido nucleico (ARN y ADN) dentro de los patógenos. Todos los organismos, incluyendo los virus, tienen material genético. Mediante esta técnica, los científicos pueden averiguar cómo se estructura la información dentro del material genético y cuál es su comportamiento. Esto no solo ayuda a diagnosticar una enfermedad, sino que también puede ayudar a detectar su origen y su evolución.

La etiquetación radiactiva fue el método utilizado para la primera caracterización molecular del genoma de un virus y sigue siendo la técnica preferida cuando se necesitan niveles altos de sensibilidad y donde es necesario identificar un único patógeno entre un millón de microorganismos similares. No obstante, en la mayoría de los casos, un método más sencillo que realiza una etiquetación sensible mediante tintes, cromóforos o espectroscopía de masas puede ser suficiente para identificar la amenaza del patógeno.

Estas herramientas y técnicas nucleares también se utilizan para detectar enfermedades como el virus del Ébola o el Zika.

Mongolia

Durante décadas, los científicos y veterinarios de Mongolia han recibido formación y equipos técnicos por parte del OIEA y la FAO. Gracias a este apoyo, los veterinarios han aprendido la manera correcta de obtener muestras y gestionar animales potencialmente infectados, y los científicos han adquirido las capacidades y herramientas necesarias para utilizar técnicas nucleares en el análisis de estas muestras de manera rápida y precisa.

Un diagnóstico rápido es de importancia crítica para Mongolia, donde casi todo el ganado pasta en libertad

El riesgo de contaminación es aún mayor por el estilo de vida nómada de casi la mitad de la población mongola que cuida a la mayor parte del ganado. Los nómadas se trasladan a otras zonas una media de cuatro o cinco veces al año para asegurarse de que sus animales tengan suficiente terreno para pastar.

Animales pastando en Mongolia (Imgen © IAEA)
Animales pastando en Mongolia (Imagen © IAEA)

Prueba superada

El sistema de control de enfermedades en animales utilizado en Mongolia se puso a prueba durante una importante epidemia de la PPR en septiembre de 2010. El país sufrió un caso severo de esta enfermedad infecciosa que afecta a los animales biungulados (los que tienen la pezuña dividida en dos): vacas, ovejas, cabras y antílopes; por lo que fue necesario sacrificar a más de 25.000 animales.

Tras décadas de colaboración con el OIEA y la FAO, los científicos y veterinarios de Mongolia cuentan con la formación y equipos necesarios para responder con rapidez a la mencionada epidemia.

Una vez que los granjeros y veterinarios locales identificaban a los animales enfermos, los ponían rápidamente en cuarentena y tomaban muestras que se analizaban primero en laboratorios provinciales y posteriormente se enviaban a los científicos veterinarios del Laboratorio Central del Estado de Mongolia, para ser analizados en mayor profundidad.

Utilizaron técnicas derivadas de la tecnología nuclear para detectar y valorar las cepas del virus y, de esa manera, determinar qué vacunas utilizar

Científicos mongoles trabajaron directamente con la División de la FAO para producir la vacuna más adecuada. A los tres meses de haber conseguido la vacuna, se había logrado contener el brote. Esto no habría sido posible sin la ayuda de las técnicas nucleares.

Una de las consecuencias de estas enfermedades ha sido la disminución en los últimos años del mercado de exportación de carne en Mongolia. Sin embargo la situación está cambiando gracias al uso de un sistema de control de enfermedades diseñado para generar confianza en sus productos que incluye el establecimiento y mantenimiento de zonas libres de PPR. Mediante este sistema, se han podido abrir nuevas vías de exportación de la zona libre de dicha enfermedad a los países vecinos.

Técnicas nucleares empleadas en Mongolia

La Prueba de Inmunoabsorción Enzimática (ELISA por sus siglas en inglés) y la Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR por sus siglas en inglés) son dos técnicas nucleares que se utilizan con regularidad para detectar enfermedades en animales.

Un científico realiza pruebas de diagnóstico de patógenos en un laboratorio de Mongolia (Foto © IAEA)
Un científico realiza pruebas de diagnóstico de patógenos en un laboratorio de Mongolia (Imagen © IAEA)

La prueba ELISA es fácil de montar y establecer, por lo que resulta adecuada para laboratorios veterinarios más pequeños como los que hay a nivel regional en Mongolia. Consiste en colocar una muestra de suero de un animal en una placa y si las enzimas de la placa cambian de color, se confirma la presencia de la enfermedad. La técnica ELISA se utiliza a menudo para pruebas iniciales, pero tiene sensibilidad y especificidad limitadas y no se puede utilizar para identificar las cepas de los virus.

La técnica PCR utiliza más equipos y procedimientos que la ELISA y es altamente sensible y precisa, lo que la hace muy adecuada para identificar cepas de virus y bacterias. Se utiliza para replicar o ampliar miles de millones de veces una región específica del ADN del patógeno (un virus o una bacteria) en tan solo media hora. Después, los científicos detectan y monitorizan la amplificación de esa zona del ADN mediante radioisótopos o contando moléculas fluorescentes.

Fuente: IAEA.