Empresa brasileña desarrolla alternativa sostenible a los antibióticos para la ganadería

Startup utiliza bacteriófagos para prevenir la mastitis en vacas lecheras y reducir el uso de medicamentos convencionales

Por Roseli Andrion  |  Agência FAPESP – En un momento en que la resistencia bacteriana a los fármacos tradicionales emite alertas globales, la startup brasileña Karaja Biosciences presenta una propuesta innovadora y, al mismo tiempo, basada en ciencia sofisticada: combatir infecciones bovinas con bacteriófagos (o fagos). Los bacteriófagos son virus altamente específicos que atacan únicamente a una especie o grupo de bacterias, sin afectar a células animales o humanas.

La solución existe en la naturaleza desde hace miles de millones de años y fue elegida por la empresa para prevenir la mastitis en hatos lecheros, una enfermedad que afecta a casi la mitad de las vacas del país y causa enormes pérdidas económicas. La especificidad característica de los bacteriófagos es una de sus principales ventajas frente a los antibióticos: a diferencia de estos, que afectan la microbiota benéfica de los organismos, los bacteriófagos permiten un tratamiento dirigido sin efectos secundarios.

Luciano Queiroz, CEO y fundador de Karaja, explica que los bacteriófagos infectan y eliminan específicamente bacterias, sin infectar otros tipos de células. “Existen al menos dos fagos por cada bacteria en el mundo. Aún nos queda mucho por conocer sobre ellos: es una diversidad gigantesca que representa un vasto universo de posibilidades terapéuticas.”

El investigador identificó un bacteriófago altamente eficaz contra la bacteria Staphylococcus aureus, una de las que más afectan a las vacas lecheras. Decidió entonces dedicarse al desarrollo de soluciones para transformar la manera en que se tratan las enfermedades en la ganadería. Para ello, comenzó con el desarrollo de un producto para prevenir la mastitis en los hatos, uno de los mayores retos del sector lechero.

Seguridad alimentaria

La mastitis es una inflamación de las glándulas mamarias que puede ser causada por más de 100 tipos diferentes de bacterias. La enfermedad puede presentarse de forma clínica (con síntomas visibles) o subclínica (sin signos aparentes). Datos del sector indican que cerca del 10 % del hato presenta mastitis clínica y el 45 % desarrolla la forma subclínica. “Es un problema muy complejo porque lo causan diferentes patógenos: en cada lugar habrá una causa distinta”, señala Queiroz.

La enfermedad puede ser tanto contagiosa, transmitida entre animales, como ambiental, originada en el entorno en el que viven. El tratamiento tradicional implica la aplicación de antibióticos directamente en la glándula mamaria, lo que puede generar dos problemas principales: la leche producida durante el tratamiento no puede comercializarse por contener residuos de medicamentos y existe el riesgo de desarrollo de bacterias resistentes. La resistencia bacteriana a los antibióticos es una gran amenaza para la salud global, ya que compromete la seguridad alimentaria.

Por ello, un buen manejo es fundamental para prevenir la infección. Esto incluye el cuidado en la limpieza del ambiente, así como una adecuada higiene durante el ordeño y el mantenimiento apropiado de las instalaciones. “Incluso con altos niveles de producción, es posible mantener el hato sano con un manejo correcto”, afirma.

El primer producto de Karaja es un desinfectante ambiental para el espacio en el que viven los animales, especialmente las camas y otras estructuras disponibles para ellos en los establos de las granjas lecheras. Actualmente, se encuentra en el nivel de preparación tecnológica 4 (Technology Readiness Level 4 – TRL4) y ya ha demostrado su eficacia in vitro. La empresa planea avanzar en los próximos meses con pruebas en animales. “Dentro de un año y medio o dos años, deberíamos tener este producto casi listo para el mercado”, proyecta Queiroz.

Karaja es una de las primeras empresas en Brasil en apostar por esta biotecnología para su aplicación en la ganadería. Y el mercado es prometedor: en Brasil hay más de 230 millones de cabezas de ganado, además de más de mil millones de aves y millones de cerdos (ambos sectores también pueden beneficiarse de soluciones similares). “Como el productor rural ya enfrenta muchos desafíos, nuestras soluciones deben ser eficaces y fáciles de aplicar. La idea es hacer que la biotecnología sea accesible, integrada a la rutina del campo.”

Además, el producto tiene un atractivo relevante en el contexto del creciente debate sobre el uso indiscriminado de antibióticos en la ganadería. La presencia de residuos de medicamentos en la leche afecta la salud del consumidor y puede provocar pérdidas significativas para el productor, así como acelerar el surgimiento de bacterias resistentes, lo que dificulta el tratamiento de infecciones en humanos y animales.

Investigación y desarrollo

Actualmente, Karaja cuenta con una biblioteca de más de 150 bacteriófagos y desarrolla una plataforma de bioinformática con inteligencia artificial para acelerar el proceso de identificación de los organismos más eficaces contra cada bacteria. “Vamos a introducir la secuenciación genómica de la bacteria, que será analizada y comparada con los genomas de nuestros fagos para determinar cuál puede eliminarla”, explica.

De este modo, en lugar de probar todos los bacteriófagos en laboratorio, la empresa puede identificar rápidamente los más adecuados para combatir una bacteria específica. Esto acelera significativamente el proceso de desarrollo y reduce costos, además de permitir una respuesta más rápida a las demandas del mercado. El objetivo de la startup es consolidarse como referencia nacional en biotecnología de bacteriófagos.

El proyecto, apoyado por el programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE), da FAPESP, está alineado con el concepto de “Salud única”, que conecta la salud humana, animal y ambiental. “Cuando pensamos en la mastitis, el antibiótico aplicado por vía intramamaria puede permanecer presente hasta diez días, dependiendo del medicamento utilizado. La leche recolectada en ese período debe ser descartada, porque es necesario evitar al máximo que haya antibióticos en esa cadena.”

Esto, además de las pérdidas económicas para los productores, contribuye al desarrollo de bacterias resistentes que pueden afectar la salud humana. “Vivimos un momento en que los antibióticos han dejado de funcionar porque las bacterias están desarrollando resistencia.” Paralelamente al trabajo con ganado lechero, la empresa ya ha identificado oportunidades en los segmentos de porcicultura y avicultura. “Pensamos mucho en la nutrición animal y en la prevención de la diarrea en animales”, concluye Queiroz.

Futuro

Además de los productos para la prevención, la empresa planea desarrollar medicamentos para el tratamiento de infecciones y ya invierte en biología sintética para crear bacteriófagos genéticamente modificados con mayor eficacia. “Podemos sintetizar una proteína que rompa la pared celular de la bacteria. Así, tendrá la misma actividad, pero no se multiplicará”, explica el investigador.

Queiroz considera que es posible expandirse a otros países, pero reconoce que será necesario adaptar los productos a cada región. “Las bacterias que causan mastitis en Argentina o en otro país, por ejemplo, son diferentes de las que están aquí en Brasil, y es necesario ajustar la solución a las variedades locales”, subraya.

La startup también explora aplicaciones en otros sectores, como la agricultura, los cosméticos de tratamiento e incluso los envases de alimentos. “Queremos hacer ciencia de nivel internacional: no existen fronteras para el conocimiento cuando se cuenta con estructura y dedicación.”

Queiroz destaca que la inversión en investigación y desarrollo es constante y que la empresa mantiene una mentalidad científica. “Tenemos que estar atentos porque es un mercado competitivo”, considera. Para emprender, tuvo que aprender sobre modelos de negocio, regulación y mercado. “A pesar del impacto de pasar del doctorado a sumergirme en el mundo empresarial, la mentalidad científica ayuda: sabemos probar, validar, investigar. Todo eso es esencial para una startup.”