Cuando el tío de Vimal Selvaraj importó por primera vez semen de Holstein para comenzar su granja lechera en India a principios de la década de 1990, fue aclamado como un revolucionario en la vanguardia de la agricultura.
por Krisy Gashler, Universidad de Cornell
Su primera generación de cruces de ganado entre Holsteins y Sahiwals, una raza nativa de la India, parecía tener los mejores rasgos de ambos: la alta producción de leche de los Holstein y la resistencia a las enfermedades de los Sahiwals y su tolerancia climática extrema.
Pero después de algunas generaciones, a medida que el ganado portaba más y más genética Holstein, las vacas se enfermaron cada vez más. Sufrían de mastitis, infestaciones parasitarias y otras enfermedades que el Sahiwal había tolerado. Solo 10 años después del primer cruce de Holstein, la granja quebró.
“Este enfoque extremo en las características de la producción de leche ha tenido impactos beneficiosos, pero también ha tenido daños colaterales”, dijo Selvaraj, Ph.D. 2007, profesor asociado de ciencia animal. “La producción animal está impulsada por la industria y la industria está impulsada por las ganancias. Mucha gente está pensando en dos o tres años por delante, no en 20 años”.
En la actualidad, Selvaraj está trabajando para preservar la diversidad genética de las razas de ganado autóctonas que desaparecen rápidamente a través de un banco de genes, y su laboratorio ha logrado un gran avance que permitirá el almacenamiento y la reproducción a largo plazo de las células madre del ganado, células que podrían usarse en el futuro. para clonar razas que se han extinguido o que se han cruzado tanto con otras razas que han perdido sus rasgos más fuertes.
Sus hallazgos se informaron en “Inducción y mantenimiento eficientes de células madre pluripotentes de células somáticas bovinas”, publicado en Biology Open el 1 de noviembre. Los primeros autores son Viju Vijayan Pillai, un ex estudiante de doctorado en Selvaraj y ahora residente veterinario en la Universidad de Purdue. y Prasanthi Koganti, asociado postdoctoral en el laboratorio de Selvaraj.
Tradicionalmente, las granjas tenían algunos toros de alto rendimiento para fecundar a sus vacas, intercambiando toros con vecinos para evitar la endogamia. Sin embargo, en la década de 1980, la mayoría de los granjeros estadounidenses pasaron a la inseminación artificial, atraídos por no tener que criar toros grandes y peligrosos y por poder elegir a los machos genéticamente superiores de todo el país. Pero todos buscaban los mismos rasgos, y el resultado es que ahora, el 99% del ganado Holstein de EE. UU. Desciende de solo dos toros, ambos nacidos en la década de 1960.
El problema se está extendiendo a la ganadería en todo el mundo: según las Naciones Unidas, casi 100 razas de ganado se extinguieron entre 2000 y 2014, y otro 17% de las razas de ganado mundiales están en riesgo de extinción. Eso podría tener graves consecuencias a medida que el cambio climático aumenta las temperaturas, permite que las enfermedades y los insectos se propaguen a nuevos territorios y hace que rasgos como la resistencia y la resistencia a las enfermedades sean cada vez más importantes.
“Si aparece de repente una nueva enfermedad u organismo y si los animales son extremadamente susceptibles, y son más o menos homogéneos, entonces tenemos un problema muy, muy serio en nuestras manos”, dijo Selvaraj.
Al igual que el banco mundial de semillas dirigido por Noruega, Selvaraj aboga por un depósito mundial de células madre de ganado. Las Naciones Unidas y la Asociación Estadounidense de Medicina Veterinaria se encuentran entre los que piden un banco de genomas de ganado. Pero preservar la genética del ganado es mucho más complicado que las semillas. A nivel mundial, 64 países han establecido bancos de genoma de algún tipo, incluido Estados Unidos; sin embargo, estos bancos se componen principalmente de semen de toro criopreservado. Esta estrategia es buena, pero la preservación de las células madre es mucho mejor, dijo Selvaraj. El semen almacenado es un recurso finito y solo proporciona la mitad del genoma: el semen requeriría el cruzamiento con una vaca viva, mientras que las células madre podrían usarse para clonar una raza nativa preservada y pura.
Los esfuerzos anteriores para generar células madre de ganado han tenido resultados mixtos, porque la ciencia se basó completamente en la investigación con ratones y humanos, dijo Selvaraj. Su equipo secuenció las expresiones génicas en aproximadamente 400 embriones de blastocisto de ganado. Utilizando un enfoque de biología de sistemas, identificaron las principales vías importantes para el proceso de autorrenovación de las células madre y determinaron las condiciones necesarias para evitar que las células madre se diferenciaran en otros tipos de células.
“Usando células madre, puede preservar el genoma completo y luego regenerar al animal en cualquier momento futuro”, dijo Selvaraj. “Las células madre se renuevan por sí mismas y son inmortales, por lo que puede usar algunas y volver a congelarlas. Esto proporciona una reserva inagotable que puede usar en el futuro”.
