MXPA04001660A - Suministro para el control de enfermedad en acuacultura y agricultura usando alimentos nutritivos que contienen proteinas bioactivas producidas por virus. - Google Patents

Suministro para el control de enfermedad en acuacultura y agricultura usando alimentos nutritivos que contienen proteinas bioactivas producidas por virus.

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MXPA04001660A
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Abstract

La presente invencion se relaciona a la produccion de productos alimenticios que contienen la biomasa de una planta, animal o insecto que expresa una proteina heterologa. El producto alimenticio puede ser administrado como un medio para suministrar proteinas terapeuticas a traves de la inmunidad pasiva.

Description

SUMINISTRO ASA EL CONTROL DE ENFERMEDAD EN ACUACULTURA Y AGRICULTURA USANDO ALIMENTOS NUTRITIVOS QUE CONTIENEN PROTEINAS BIOACTIVAS PRODUCIDAS POR VIRUS ANTECEDENTES DE LA INVENCION Campo de la Invención Esta invención se dirige al uso de- materiales comestibles que son usados como componentes de alimentos en acuacultura o agricultura, y que también contienen péptidos exógenos y/o anticuerpos o fragmentos de anticuerpo que llevan resistencia o inmunidad a los patógenos virales o bacterianos o de otra manera me orai¾iJ.a salud y el desempeño de las especies que consumen los materiales comestibles.' En particular, los péptidos exógenos, proteínas, y/o anticuerpos o fragmentos de anticuerpo son producidos mediante el material celular infectado por un virus que codifica para la producción de los péptidos y/o anticuerpos o fragmentos de anticuerpo. Técnica Relacionada Ciertos productos de plantas se han producido usando la modificación genética especifica para expresar proteínas y/o anticuerpos de valor terapéutico. El grupo en el Boyce Thompson Institute at Cornell ha clonado una proteína de recubrimiento viral en plátanos de modo que cuando son ingeridos por los humanos, esto será equivalente a suministrar una vacuna oral a esos humanos. Este concepto no se ha extendido a los microbios . Existen varias compañías de biotecnología de plantas tales como Meristem, Large Scale Biology y Prodigene, que ahora están expresando ciertas proteínas terapéuticas humanas en las plantas, incluyéndose anticuerpos. Large Scale Biology está expresando proteínas en plantas de tabaco usando un virus de.mosaico dé tabaco como un vector para producir la proteína de interés . La proteína luego es aislada y purificada del material de planta y usada para propósitos terapéuticos humanos- De esta manera, el genoma de planta mismo realmente no es modificado, sino más a eii el genoma del virus infectante que lleva el gen de interés?. Los microbios recombinantes incluyéndose bacterias, levaduras y hongos se han utilizado para producir proteínas terapéuticas humanas. Sin .embargo, tales microbios recombinantes no se han usado para propósitos de agricultura incorporando la ingestión del organismo completo. En los casos tanto de plantas como microbianos, el organismo recombinante simplemente se ha usado como una fábrica, y la proteína terapéutica luego es aislada y purificada antes del uso . Ciertos productos de plantas se han producido, los cuales tienen proteínas y/o anticuerpos de valor terapéutico al infectar la planta con un virus que expresa la proteína de interés. Large Scale Biology tiene una serie de patentes que protegen esta tecnología, pero el propósito es producir proteínas purificadas para propósitos farmacéuticos, el cual requiere un procedimiento de purificación extensivo después de la cosecha del material de planta. Estas patentes no implican el uso del material de planta intacto como una fuente de control tanto de nutrición como de control de enfermedad excepto bajo la condición inusual de que el producto farmacéutico es expresado en el fruto de la planta. Ciertas proteínas recombinantes se han producido en células de insectos usando un sistema de expresión de virus de insecto (Baculovirus) . Tales proteínas también son producidas en larvas de insectos intactas después de la infección con Baculovirus modificados. En ambos casos, las células o larvas de insectos son usadas como fábricas para producir la proteína de interés y la proteína recombinante luego es purificada para propósitos farmacéuticos. Las células o larvas de insectos infectadas con baculovirus pueden ser particularmente útiles en la expresión de ciertas proteínas terapéuticas humanas debido a que las modificaciones de postraducción de las proteínas terapéuticas son similares a las modificaciones de postraducción impartidas en la expresión en células humanas . El arbovirus Sindbis se usó para suministrar altos ' niveles de expresión de gen in vivo en especies de artrópodos no huéspedes sin ocasionar efectos citopáticos en las células infectadas o deteriorar el desarrollo del organismo. Un virus Sind is competente de replicación que contiene la región de codificación de la proteina fluorescente verde (GFP) produjo infecciones productivas cuando se inyectó en larvas y crisálidas de insecto (Lewis y colaboradores, 1999) . Asi, la expresión de gen ectópica mediada por virus sé ha realizado en artrópodos, un filum que incluye las clases Crustácea e Insecta. La impurificación antibiótica es usada rutinariamente en el marco de acuacul ura. Típicamente, los antibióticos puros o semipuros son adicionados directamente a la columna de agua o al sistema de alimentación; sin embargo, los caldos de ^fermentación crudos, particularmente caldos que incluyen células, no se ' han -utilizado para alguna clase de sistema de suministro terapéutico . La producción de aminoácidos tal como lisina típicamente implica un microorganismo genéticamente modificado que sobreproduce el aminoácido de interés y lo excreta en el medio de fermentación.. La corriente de desecho de tal fermentación incluiría biomasa que contiene el aminoácido, y este producto de corriente de desecho podría ser usado como una forma de suministro cruda del aminoácido nutritivo de molécula pequeña.
Un sistema de expresión de Baculovirus es un método eficiente para expresar proteínas en cultivo de células de insecto. El Baculovirus está en la familia Baculoviridae, un grupo diverso de virus de DNA de doble hebra, grandes que infectan artrópodos, : incluyéndose a insectos, arácnidos y crustáceos. Los Baculovirus son específicos de la especie y no infectan vertebrados ni se propagan en las células del mamífero en cultivo. BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención proporciona una composición de materia (el alimento) y el uso de este alimento para · el suministro de una dosis terapéutica de un péptido o proteina bioactiva. En una modalidad, esta invención proporciona un alimento para acuacultura o para agricultura que contiene biomasa de planta que comprende una o más proteínas, anticuerpos, o una combinación de los mismos, donde las proteínas y anticuerpos no son nativos a las .plantas. De' preferencia, las plantas huéspedes son seleccionadas de tabaco, maíz, soya, cañóla, girasol o cualquier otro cultivo cultivado. El genoma de la planta mismo puede ser modificado para expresar las proteínas o anticuerpos o fragmentos de anticuerpo. Alternativamente, las "plantas puede ser infectadas con un virus o los virus que codifican las proteínas o anticuerpos o fragmentos de anticuerpos recombinantemente . Mientras que en algunos casos el huésped y la proteina expresada pueden ser consumidos conjuntamente sin procesamiento adicional, de preferencia el material de planta, no necesariamente el fruto, seria modificado de alguna manera para hacer el material comestible a animales no humanos. Tal modificación puede incluir, pero no está limitada a, homogenización, cocción, horneado, extrusión, solubilización o tratamiento con enzimas . En otra modalidad, esta invención proporciona un alimento para acuacultura o para agricultura que contiene bíomasa . de insecto que comprende una o más proteínas, anticuerpos o una combinación de los mismos, donde las proteínas y anticuerpos no son nativos a los insectos. De preferencia, los insectos son etapas de larvas de lepidópteros . El genoma del insecto por sí mismo puede ser modificado para expresar las proteínas o anticuerpos o fragmentos de anticuerpo. Alternativamente, los insectos pueden ser infectados con un virus o los virus que codifican las proteínas o anticuerpos o fragmentos de anticuerpo y en la infección es expresado recombinantemente. En un modo preferido, el. material de insecto sería modificado de alguna manera para hacer el material comestible a animales no humanos. Tal modificación puede incluir, pero no está limitada a, homogenización, cocción, horneado, extrusión,-solubilización o tratamiento con enzimas. Esta invención contempla el uso de las larvas de insecto completas o una porción de las mismas como un aditivo de alimento. Esta invención también contempla el uso dé las larvas junto con su matriz de cultivo larval completa, ya que estos materiales pueden transportar materiales de alimentación por si mismos . Tales larvas típicamente contendrán la proteina o proteínas de interés, pero las etapas de purificación no son necesarias para su uso en alimentos, para animales. . En otra modalidad, esta invención proporciona un método para suministrar proteínas terapéuticas a un animal no humano que comprende administrar a un animal no humano un alimento que comprende una planta o insecto que expresa una proteína terapéutica . no nativa. Este método es particularmente adecuado para el animal no humano sometido a prácticas de agricultura intensivas, o para peces o moluscos en acuacultura. En. un modo preferido, la proteína o proteínas terapéuticas es (son) proteína (s) recombinante (s) expresada directamente por la planta o insecto. Alternativamente, la planta o insecto es infectada por un virus recombinante que expresa la proteína terapéutica recombinantemente. Las proteínas terapéuticas preferidas incluyen una proteína o proteínas que inhibe (n) el crecimiento o replicación de un patógeno tal como la especie Tiisrio, o una proteina o proteínas que inhibe (n) los virus de camarón tales como, pero no limitados, a la infección por el virus- Taura o White spot en el camarón, o un anticuerpo recombinantemente expresado o fragmentos de anticuerpo a los virus, o una proteína que, cuando ' es introducida oralmente a un animal inmunizará al animal como en el caso de una vacuna oral. En otra modalidad preferida, esta invención proporciona un método para transfectar crustáceos con proteínas terapéuticas no nativas usando baculovirus. Este método es particularmente adecuado para crustáceos en acuacultura. De preferencia, los crustáceos son camarones blancos del Pacífico (Penaeus vannmeí) y el baculovirus es el virus de polihedrosis nuclear Autógrapha californica (AcNPV) . El crustáceo puede · ser infectado ya sea por inyección u oralmente, al incorporar el virus en el alimento del crustáceo. El baculovirus puede ser diseñado para expresar proteína fluorescente verde (GFP) para la inspección de la infección. DESCRIPCION DETALLADA DE LAS MODALIDADES El medio ambiente marino está lleno con bacterias y virus que pueden atacar a los peces y/o moluscos. La infección por tales bacterias o virus pueden devastar las granjas de base marina intensivas muy rápidamente. Lo mismo es verdadero para medios ambientes terrestres donde infecciones virales o bacterianas también pueden limitar notablemente la productividad de la granja. Uno de los problemas de control de enfermedad mayores en la acuacultura de camarón hoy en dia es la infección por ciertos virus (por ejemplo White Spot, Taura, etc.)- Ningún antibiótico, ni estrategias de probióticos trabajarán en esta situación, y el camarón no puede ser vacunado por métodos análogos a aquellos utilizados para peces . El camarón, similar a todos los crustáceos tiene solamente un sistema inmune rudimentario de modo que son particularmente susceptibles a la devastación por ataques virales. Esta invención proporciona una solución a este problema al proporcionar un método de control nutritivo usando el alimento del animal obj etivo como el vector para suministrar anticuerpos antivirales o fragmentos de los mismos, directamente al camarón. Estos ^alimentos de diseño" suministrarían una dosis efectiva de anticuerpo directamente al intestino del camarón. Este procedimiento es conocido como "inmunidad pasiva" debido a que el anticuerpo permanece fuera del organismo huésped y simplemente previene la infestación viral a través de la pared del intestino. La invención contempla el uso de organismos multicelulares transgénicos (plantas, animales, insectos, etc.) para suministrar el anticuerpo al intestino del animal objetivo a través del consumo del organismo multicelular transgénico. Alternativamente, la fuente de alimento por sí misma puede ser infectada con un virus especifico del huésped que es diseñado para producir el anticuerpo, o fragmento del mismo, de interés en un organismo multicelular que puede ser alimentado al animal objetivo. Alternativamente, el material de alimento puede suministrar una porción del virus (por ejemplo, una proteina de recubrimiento) o fragmento del mismo para inmunizar activamente el camarón, otro molusco o pez de aleta o animal terrestre, que consume el alimento. Esta invención proporciona ventajas en la producción y- suministro de los compuestos antimicrobianos o anticuerpos al empacarlos en una fuente de planta o ¦ dé insecto comparado con una fuente de fermentación. La fermentación estéril es importante para el acatamiento de Drug-GMP mientras que las fuentes menos puras de plantas o insectos serán perfectamente finas para el uso en animales . las plantas e insectos son elementos comunes en la cadena alimenticia para cualquier especie acuática . o especie terrestre (Acuacultura o Agricultura) . Un segundo valor en el procesamiento eucariótico (por ejemplo, células de plantas o insectos) es que las modificaciones de postraducción llevadas a cabo por estas especies pueden ser más "nativas" comparadas con los productos recombinantes de bacterias. Uno de los problemas mayores con la producción bacteriana de proteínas humanas es que las proteínas recombinantes microbianamente producidas son efectivas debido a las modificaciones de postraducción incorrectas . AcNPV es un Baculovirus comúnmente utilizado en la expresión de proteina en laboratorio. Este es vertido de las células durante las etapas tempranas de infección al salir de la membrana celular; en etapas posteriores de infección/ los virus son encerrados en cuerpos de oclusión intracelulares, que son cristales de proteina grande. AcNPV es comúnmente utilizado en el laboratorio para infectar l neas de cultivo de células de insectos. Los vectores y los suministros de biología molecula ¿> ¾ métodos para sistemas de vectores de expresión de Baculovirus, incluyendo AcNPV, son fácilmente disponibles de proveedores comerciales. Los anticuerpos o fragmentos de anticuerpo a objetivos deseados, tales como el virus hite Spot o virus Taura, se pueden preparar mediante la inmunización de rutina y la selección de hibridomas que producen anticuerpo monoclonal, o al clasificar bibliotecas de expresión. viral o bacterianas de genes de inmunoglobulina y fragmentos . de gen (Collagen y colaboradores) . Las secuencias de ácido nucleico que codifican los sitios de enlace de los anticuerpos seleccionados pueden ser clonadas usando métodos estándares (Ausubel y colaboradores) y los anticuerpos pueden ser expresados de plantas, animales o insectos recombinantes o clonados en virus que infectan los materiales de alimento deseados. Existen un número de péptidos bactericidas y bacteriostáticos bien conocidos que inhibirán el crecimiento microbiano e incluyen, pero no están limitados a, cecropinas, peneadinas, bactenecinas, calinectinas, miticinas, taquiplesinas, clavaninas, misgurinas, pleurocidinas, parasinas, histonas, proteínas acidicas y lísozimas. Estos péptidos se pueden hacer en un material de planta tal como tabaco, soya, maíz, girasol, algodón, cártamo, ca óla o cualquier otra especie , ^agronómica utilizando métodos recombinantes bien conocidos para aquellos expertos en la técnica, y así proporcionados como un componente de alimento para llevar resistencia o tolerancia a la infestación. El material de planta adecuado también incluye macroalgas (Kelps) que son cultivadas en todo el mundo como un cultivo de alimento de utilidad en acuacultura. Las macroalgas son los materiales . alimenticios de muchas especies de acuacultura, y esta invención contempla la producción recombinante de proteínas terapéuticas en la dieta natural o de granja de pez juvenil (por ejemplo, bagre de mediano crecimiento) así como larva de pez. Así, dentro de la contemplación de está invención están las macroalgas o insectos u otro organismo huésped que constituye parte de la cadena alimenticia para la alimentación de larvas, juveniles y adultos en acuacultura, asi como la misma secuencia de vida en los alimentos de animales terrestres (por ejemplo, cerdos, pollos y vacas) . los materiales comestibles pueden ser cualquiera de los materiales que son ingeridos. De preferencia, los materiales comestibles pueden ser de origen de planta o animal (vertebrado o invertebrado) . Los materiales comestibles pueden ser la planta o animal completo o cualquiera de las partes de los mismos- Una modalidad de esta invención sería donde la planta o, -animal es genéticamente modificado para producir el péptido¾eXógeno. y/o anticuerpo o fragmento de anticuerpo directamente.- El procesamiento de pos-cosecha de alguna clase puede ser requerido para preparar el material para el uso como alimentos . Esta invención contempla los procesos normales (conocidos) para convertir el material de insecto o planta en alimentos . Tal proceso normal incluye la homogenización seguido por la extrusión en pelotillas de varios tamaños dependiendo de la aplicáción (por ejemplo, larval juvenil o adulto) . Otros modos de preparación incluirían el secado por rocío, secado en lecho fluido o aun la provisión del material como una suspensión líquida. Por "paciente" se propone cualquier animal vivo, incluyéndose, pero no limitado a, un humano quién tiene, o se sospecha de tener o ser susceptible a, una condición patológica, enfermedad o desorden, o quien de otra manera seria un sujeto de investigación relevante a una condición patológica, enfermedad o desorden. Por consiguiente, un paciente puede ser un animal que se ha criado o diseñado como un modelo para cualquier condición patológica, enfermedad o desorden. Del mismo modo, éste puede ser un humano que sufre de, o en riesgo de desarrollar, una condición patológica, enfermedad o desorden. De manera similar, un paciente puede ser un animal (tal como un animal de granja, un animal lechero, un animal de rancho, un animal que vive, bajo el agua, un animal cultivado en tierra o en ag a ara alimento u otro uso comercial, un animal experimental } b un animal de mascota) incluyéndose un humano, quién está sirviendo como un control sano para investigaciones en condiciones patológicas, enfermedades o desórdenes. EJEMPLOS La invención como se contempla en la presente, se describe en los siguientes ejemplos, pero su utilidad no está limitada a los ejemplos proporcionados. Ejemplo 1. Incorporación de un anticuerpo en un alimento basado en planta. Un patógeno viral o bacteriano particular es escogido y usado para preparar anticuerpos monoclonales utilizando los procedimientos descritos en "Current Protocols in Inmmunology" u otros procedimientos ' conocidos para aquellos expertos en este campo. El virus whi e spot, por ejemplo, contiene tres proteínas de recubrimiento mayores, y anticuerpos o fragmentos de anticuerpo pueden ser preparados de cualquiera o todas de estas protéínas . El (los) gen (es) que codifica para este anticuerpo o un fragmento de anticuerpo apropiado (Fab) son aislados y amplificados en un vector apropiado. El gen es empalmado en un vector de transformación adecuado para la transformación de la planta. El vector de transformación es escogido de modo que el anticuerpo será sobreexpresado en la biomasa celular de la planta. El vector puede ser dirigido a la porción comestible de la planta (es decir, semillas) de modo que pueden ser usadas metodologías de cosecha normales." Alternativamente, el vector puede ser dirigido a la porción no usada de la planta (tallos y hojas) de modo que estos materiales de menor valor pueden ser usados como componentes adicionados de valor a la planta de cultivo sin afectar el rendimiento o la calidad de la porción normalmente cosechada. La biomasa en la cual el anticuerpo es expresado luego es usada como un aditivo de alimento de una manera tal para proporcionar el anticuerpo o fragmento de anticuerpo directamente al animal, proporcionando de esta manera inmunidad pasiva. Ejemplo 2. Expresión, de una proteina bactericida o bacteriostatica en un alimento basado en planta. Una proteína bactericida o bacteriostática es escogida para la aplicación particular. Por ejemplo, las proteínas de la clase penaeidina pueden ser escogidas para el control patogénico en camarón. Las penaeidinas son miembros de una familia de péptidos antimicrobianos aislados de crustáceos (por ejemplo, camarón Penaeus) . Los péptidos antimicrobianos también pueden provenir de insectos y queliceratos y pueden incluir, pero no están limitados a, cecropinas, peneadinas, bactenecinas, calinectinas, mitiernas, taquiplesinas, clavaninas, misgurinas, pleurocidinas, parasinas, histonas, proteínas acidicas y lisozimas . El gen para la proteína o péptido escogido es ya sea aislado de la fuente. original, una fuente, de amplificación, o se puede hacer sintéticamente. El gen es empalmado en un vector de transformación adecuado para la transformación de la planta. El vector de transformación es escogido de modo que el anticuerpo será sobreexpresado en la biomasa celular de la planta. El vector puede ser dirigido a la porción comestible de la planta (es decir, semillas) demodo que pueden ser usadas metodologías de cosechas normales. Alternativamente, el vector puede ser dirigido a la porción no usada de la planta (tallos y hojas) de modo que estos materiales pueden ser utilizados como componentes adicionados de valor a la planta de cultivo si . afectar el rendimiento o calidad de la porción normalmente cosechada. Esta biomasa luego es usada en u aditivo de alimento de una manera tal para proporcionar la proteína bactericida directamente al animal, proporcionando de esta manera resistencia a ese patógeno particular. Ejemplo 3. Incorporación de un gen para un anticuerpo o fragmento de anticuerpo en un virus basado en planta y uso del material de planta infectado como alimento. Un patógeno viral o bacteriano particular es escogido y usado para preparar anticuerpos monoclonales usando procedimientos descritos en "Current Protocols in Immunology" u otros procedimientos conocidos para aquellos expertos en este campo. El (los) gen(es) que codifica para este anticuerpo un fragmento, de anticuerpo apropiado (Fab) son. aislados . y amplificados en el vector apropiado. El gen es empalmado en el genoma de un virus de planta seleccionado tal como el virus de mosaico de tabaco (TMV) o virus de mosaico de coliflor (CMV) . Este virus luego es usado para infectar una planta (madura o plántula) . Conforme el virus se replica en el material de planta éste expresará el anticuerpo o fragmento de anticuerpo directamente del material de planta. La planta completa luego puede ser cosechada y usada directamente como el material de alimento. Alternativamente, el material de planta puede ser homogenizado y extruído en pelotillas adecuadas para aplicaciones de alimento. Los virus no deben ser una preocupación en la alimentación, puesto que ellos no infectarán a los animales que consumen el alimento, pero al grado de que haya una preocupación, ellos pueden ser inactivados por alta temperatura u otros procedimientos familiares para aquellos expertos en el campo antes del uso del material de planta como alimentos. Ejemplo 4. Incorporación de un gen para una proteína bactericida o bacteriost tica en un virus basado en planta y uso del material de planta infectado como alimento. Una proteina bactericida o bacteriostática es escogida para la aplicación particular. Por e emplo, las proteínas de la clase penaeidina pueden ser escogidas para el control patogénico en el camarón. Las penaeidinas son miembros de una familia de péptídos antimicrobianos aislados de crustáceos (por ejemplo, camarón Penaeus). Los péptídos antimicrobianos también pueden provenir de insectos y queliceratos y pueden incluir, pero no están limitados a, cecropinas, peneadinas, bactenecinas, calinectinas, miticinas, ' taquiplesinas, clavaninas, misgurinas, ple.urocidinas, parasinas, histonas, proteínas acídicas y lisozimas. El gen para la proteína o péptido escogido es ya sea aislado de la fuente original, una fuente de amplificación, o se puede hacer sintéticamente. El gen es empalmado en el genoma de un virus de planta seleccionado tal como el virus de mosaico de tabaco (TMV) o virus de mosaico de coliflor (CMV) . Este virus luego es usado para infectar una planta (madura o plántula) . Conforme el virus se repli.ca en el material de planta, éste expresará la proteina directamente en el material de planta. La planta completa luego puede ser cosechada y usada directamente como un material del alimento . Alternativamente, el material de planta puede ser homogenizado y extruido en pelotillas adecuadas para aplicaciones de alimento. Los virus pueden ser inactivados por alta temperatura u otros procedimientos familiares para aquellos experto en el campo antes del uso como alimento. Ejemplo 5. Incorporación de . un gen para un anticuerpo o fragmento de anticuerpo en un virus basado en insecto y uso del material de insecto infectado como alimento, un patógeno viral o bacteriano particular es escogido y usado para preparar anticuerpos monoclonales útiles usando procedimientos bien conocidos para los expertos en este campo. El,(los) gen (es) que codifica para este anticuerpo un fragmento de anticuerpo apropiado (Fab) son aislados y amplificados en el vector apropiado. El gen es empalmado en el genoma de un virus de- insecto seleccionado tal como baculovirus. Este virus luego es usado para infectar las larvas de insecto . Conforme el virus se replica en el insecto larval. Este expresará el. anticuerpo o fragmento de anticuerpo directamente de las células . larvales . Las larvas completas luego pueden ser cosechadas y usadas directamente como material de alimento. Alternativamente, las larvas pueden ser homogenizadas y extruidas en pelotillas adecuadas para aplicaciones de alimento. Los virus pueden ser inactivados por alta temperatura a otros procedimientos familiares para aquellos expertos en el campo antes del uso como alimentos. Ejemplo 6. Incorporación de un gen para una 5 proteína bacteriostática o bactericida en un virus basado en insecto y uso del material de insecto infectado como alimento". Una proteina bactericida o bacteriostática es escogida para la aplicación particular. Por ejemplo, las proteínas de la. clase penaeidina pueden ser escogidas para el control patogénico en el camarón. Las penaeidinas son •1". miembros de una familia de péptidos antimicrobianos aislados de crustáceos (por ejemplo, camarón Penaeus) . Los péptidos antimicrobianos también . pueden provenir de insectos y queliceratos y pueden incluir, pero no están limitados a, cecropinas, peneadinas, bactenecinas, calinectinas, miticinas, taquiplesinas, clavaninas, misgurinas, pleurocidinas, parasinas, histonas, proteínas acídicas y lisozimas . El gen para la proteína o péptido seleccionado es ya sea aislado de la fuente original, una fuente de amplificación, o se puede hacer sintéticamente. El gen es empalmado en el genoma de un virus de insecto seleccionado tal como baculovirus . Este virus luego es usado para infectar larvas de insecto. Conforme el virus se replica en las larvas. Este expresará la proteína directamente en los tejidos larvales. La larva completa puede ser cosechada y usada directamente como material de alimento. Alternativamente, las larvas pueden ser homogenizadas y extruidas en. pelotillas adecuadas para aplicaciones de alimentos. Los virus pueden ser inacti ados mediante alta temperatura u otros procedimientos familiares para aquellos expertos en el campo antes del uso como alimentos. Ejemplo 7. Incorporación de un gen para una proteína terapéutica en Baculovirus y el uso del material infectado como alimento. Camarones blancos del pacifico (Penaeus vannamei) se transfectaron oralmente con un BacTl-tovirus diseñado (AcNPV-eGFP) para expresar GFP como una proteína de fusión. El sistema de Expresión de Baculovirus Bacmid Bac-to-Bac® (Invitrogen) se utilizó para la clonación y transfección. Un fragmento de 720 kb que contiene GFP se fusionó al promotor polihedron (pPolh) y se flanqueó por los sitios Xho 1 3' a pPolh. Usando los métodos descritos en la literatura de productos de Invitrogen, las células de insecto Sf9 se transfectaron con el baculovirus recombinante. Después de 72 horas, la formación de la placa se confirmó vxsualmente y 70 mi de medio de fluido de cultivo se formaron en pelotillas a 100 g durante 5 minutos a "4°C. -La pelotilla de célula resultante de mantuvo a 4°C hasta que se usó subsecuentemente para la infección oral. El fluido sobrenadante resultante, correspondiente se centrifugó durante 2 horas a 80,000 g a 4°C en un gradiente de sacarosa al 27% para producir el virus purificado. Esta pelotilla de virus purificado con sacarosa se mantuvo a 4°C hasta que se usó subsecuentemente para la infección oral. Cámaras de aislamiento de camarón que consisten de contenedores de 3-qt llenas con agua desclorada de 30 ppt de salinidad se proporcionaron con piedras inductoras de aire para la oxigenación. Tres camarones de un gramo se colocaron en cada contenedor y se dejaron aclimatar durante la noche . Los siguientes procedimientos se realizaron dentro de 30 minutaas- antes, de la alimentación del camarón. Una matriz de pelotillas se preparó al primero adicionar 100 mg de ácido alginico (Sigma) a 10 mi de agua desionizada destilada (dd¾0) en un vaso de laboratorio y el calentamiento a 40 °C mientras que se agita. Después de que comenzó a formarse el gel, se adicionaron 150 mg de almidón (Sigma) . La solución se dejó mezclar durante un minuto antes de la adición de 500 mg de harina krill. Mientras que se continua agitando la solución, se retiró la fuente de calor. Una alícuota de matriz de pelotillas (500 µ?) se combinó con ya sea 5 µ? de la pelotilla de células infectada o 5 µ? de virus purificado de sacarosa, y se mezcló suavemente con el mezclador de vórtice.- La matriz de pelotilla infectada se aspiró en una jeringa de tube.rculina a la cual se unió subsecuentemente una aguja de calibre 21. Una solución de formación se formó al disolver 5 gramos de cloruro de calcio (J.T. Baker) y 1 gramo de cloruro de sodio (Research' Organics) en 100 mi de dd¾0. Mientras que la solución de formación estuvo agitándose lentamente," la matriz se comprimió a través de la aguja en la solución para formar pelotillas tubulares. Las pelotillas se formaron inmediatamente sobre el impacto en la solución y una espátula se utilizó para limpiar la aguja . entre las pelotillas. Las pelotillas se presentaron que son de 25-30 µ? en volumen. Las pelotillas se lavaron en NaCl a 10% y se; adicionaron a. los contenedores de aislamiento de camarón- Los camarones inmediatamente consumieron las pelotillas, y se alimentaron hasta la saciedad. Cada camarón consumió aproximadamente una pelotilla. Setenta y dos horas después del consumo de la matriz viralmente infectada, los camarones se colocaron en una caja petri y se observaron en un transiluminador Darl Reader® (Claire Chemical Research) . El camarón que expresa GFP mostró un brillo verdoso (Figura 1) . El camarón no infectado no demostró fluorescencia. El baculovirus marcado con GFP recombinante observado en 72 horas fue localizado específicamente dentro del área del hepatopáncreas en el ce,falotórax (Figura 1) .
Ejemplo 8. Vacunación usando alimentos. Un antigeno característico a un patógeno particular es escogido como sea requerido por el animal y las circunstancias. Por ejemplo, es escogida una proteina de recubrimiento viral o componente de la misma, o una proteina bacteriana infecciosa, o un componente de la misma. El gen que codifica para la proteina es aislado e incorporado en un vector adecuado para el uso en la planta o insecto de elección para la producción. El vector de transformación es escogido de modo que la proteina será sobreexpresada en la biomasa, de células de planta, animal o insecto o en un virus que A infecta- la biomasa de planta, animal o insecto. Esta biomasa luego es utilizada como un aditivo de alimento de una manera tal para proporcionar la proteina viral o bacteriana o fungal directamente al animal para estimular de esta manera una respuesta inmunológica a ese patógeno particular. El componente microbiano puede entrar al cuerpo del animal en el tracto digestivo, o de otra manera a través del contacto en el aire o agua. REFERENCIAS Ausubel y colaboradores, eds., · (1987 y suplementos periódicos) Current Protocols in Immunology, Wiley-Interscience . Bac-to-Bac Baculovirus expression systems manual. Invitrogen Life Technologies. Car.. No. 10359-016.
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Claims (56)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un alimento, aditivo de alimento o sustancia terapéutica para un animal, caracterizado por que contiene un organismo ó cualquiera de las partes del mismo que comprende una o más proteínas, péptidos, anticuerpos, fragmentos de anticuerpo o combinaciones de los mismos, que no son nativos al organismo y producidos por un virus recombinante que infecta el organismo.
  2. 2. El alimento, aditivo de alimento o sustancia terapéutica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el organismo es .una' macsroalga.
  3. 3. El alimento, aditivo de alimento o sustancia terapéutica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el organismo es un animal.
  4. 4. El alimento, aditivo de alimento o sustancia terapéutica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el organismo es una planta.
  5. 5. El alimento, aditivo de alimento o sustancia terapéutica de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la planta es seleccionada de tabaco, soya, maíz, girasol, algodón, cártamo, alfalfa y cañóla.
  6. 6. El alimento, aditivo de alimento o sustancia terapéutica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el organismo es un artrópodo.
  7. 7. El alimento, aditivo de alimento o sustancia terapéutica de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el artrópodo es un crustáceo.
  8. 8. El alimento, aditivo de alimento o sustancia terapéutica de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el crustáceo es un camarón.
  9. 9. Un alimento, aditivo de alimento o sustancia terapéutica para un animal, caracterizado porque contiene una planta o cualquiera de las partes de la misma que comprende mas de una proteina, péptido, anticuerpo, fragmento de anticuerpo, o combinación de los mismos, que no son nativos a la planta y..producidos por un virus recombinante que infectá el organismo.
  10. 10. El alimento, aditivo de alimento o sustancia terapéutica de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el organismo es una planta agronómica seleccionada de tabaco, soya, maíz, girasol, algodón, cártamo, alfalfa y ca óla.
  11. 11. El alimento, aditivo de alimento o sustancia terapéutica de . conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-10, caracterizado porque la proteina no nativa es un péptido, proteina, anticuerpo o fragmento de anticuerpo especifico para las bacterias o virus que ocasionan enfermedad en un animal seleccionado de un animal cultivado en agua, animal de granja, animal.de rancho, animal lechero, animal de mascota y paciente humano. a 28
  12. 12. El alimento, aditivo de alimento o sustancia terapéutica de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-10, caracterizado porque las proteínas o péptidos no nativos son seleccionados de cecropinas, peneaidinas, bactenecinas, calinectinas, miticinas, taquiplesinas, clavaninas, misgurinas, pleurocidinasr parasinas, histonas, proteínas acídicas y lisozi as.
  13. 13. Un alimento humano, aditivo de alimento o sustancia terapéutica, caracterizado porque comprende un organismo seleccionado de macroalgas, animales o artrópodos/' o .partes de los mismos, que comprenden una o .más proteínas-, -' · péptidos, anticuerpos, fragmentos de anticuerpo, o-combinación de los mismos, que no son nativos al organismo y. producidos por un virus recombinante ' que infecta el organismo .
  14. 14. El alimento humano, aditivo de alimento o sustancia terapéutica de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el artrópodo es un crustáceo.
  15. 15. El alimento humano, aditivo de alimento o sustancia terapéutica de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el crustáceo es un camarón.
  16. 16. El alimento humano, aditivo' de alimento o sustancia terapéutica de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el artrópodo es un insecto.
  17. 17. Un método para alimentar un animal de granja, animal de rancho, animal lechero o animal de mascota., caracterizado porque comprende administrar al animal un alimento que comprende un organismo o cualquier parte del mismo seleccionado de plantas, macroalgas, animales y crustáceos que comprenden una o más proteínas, péptidos, anticuerpos, fragmentos de anticuerpo o una combinación de los mismos, que no son nativos a ese organismo.
  18. 18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el animal de granja, de rancho o lechero es criado en la agricultura.
  19. 19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el animal es una vaca, un cerdo o un pollo .
  20. 20. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el organismo es infectado por un virus diseñado para producir las proteínas, péptidos, anticuerpos , o fragmentos de anticuerpo en el organismo y es expresado sin la incorporación de los genes exógenos en el genoma del organismo .
  21. 21. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el animal de granja, de rancho o lechero es criado en la agricultura.
  22. 22. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el animal es una vaca, un cerdo o un pollo.
  23. 23. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el crustáceo es un camarón.
  24. 24. El método de conformidad con las reivindicaciones 17-23, caracterizado porque el péptido no nativo, p oteína, anticuerpo o fragmento de anticuerpo específicamente enlaza a un agente infeccioso de enfermedad en el animal de granja, de rancho, lechero o de mascota.
  25. 25. Un método para alimentar un animal cultivado en el agua, caracterizado porque comprende administrar al animal un alimento que comprende un organismo o cualquier parte del mismo, seleccionado de plantas, macroalgas, animales o crustáceos que comprenden uno o más proteínas, péptidos, anticuerpos, fragmentos de anticuerpo o una combinación de los mismos, que no son nativos a ese organismo.
  26. 26. El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el organismo es infectado por un virus diseñado para producir las proteínas, péptidos, anticuerpos o fragmentos de anticuerpo en el organismo y es expresado sin la incorporación de los genes exógenos en el genoma del organismo .
  27. 27. El método de conformidad con las reivindicaciones 25-26, caracterizado porque un péptido, anticuerpo, fragmento de anticuerpo inhibe el crecimiento de la especie Vibrio in vivo.
  28. 28. El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el péptido, proteina, anticuerpo, fragmento de anticuerpo inhibe la infección viral en el camarón.
  29. 29. El método de conformidad con la reivindicación' 28, caracterizado porque el virus de camarón es el virus Taura o el virus Whíte spot.
  30. 30. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 25-26, caracterizado porque el péptido no nativo, proteina, anticuerpo o fragmento de anticuerpo específicamente'' enlaza a un . agente infeccioso de enfermedad en el .animal cultivado en el agua.
  31. 31. El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el virus recombinante es un baculovirus.
  32. 32. El método de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque el baculovirus es el virus de poliedrosis nuclear Autographa californica (AcNPV) .
  33. 33. El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el virus recombinante es un arbovirus.
  34. 34. El método de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el virus es el virus Sindbis.
  35. 35. El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el crustáceo es un camarón.
  36. 36. El uso de cualquiera de los alimentos, comidas o aditivos de alimento de conformidad con las reivindicaciones 1 o 13, o los métodos asociados de las reivindicaciones 17 o 25, caracterizado porque es para el 5 tratamiento de una enfermedad de un animal acuático, un animal terrestre, un animal de mascota o un humano.
  37. 37. El uso de cualquiera de los alimentos, comidas o aditivos de alimento de conformidad con las reivindicaciones 1 o 13, o los métodos asociados de las 0 reivindicaciones 17 o .25, caracterizado porque es para la ¦ prevención de .una .enfermedad de un animal acuático, un animal terrestre, un. animal de mascota o un humano.
  38. 38. El uso de cualquiera de los alimentos, comidas o aditivos de alimento de conformidad con las 5 reivindicaciones 1 o 13, o los métodos asociados de las reivindicaciones 17 o 25, caracterizado porque es como una vacuna para un animal acuático, un animal terrestre, un animal de mascota o un humano.
  39. 39. Un método para suministrar una proteina a un 0 animal,- caracterizado porque se alimenta el animal con una biomasa de artrópodo infectada con un virus recombinante que expresa la proteina.
  40. 40. El método de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque el animal es un humano. 5
  41. 41. El método de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque el animal no es humano.
  42. 42. El método de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque el animal es un animal acuático.
  43. 43. El método de conformidad con la reivindicación 5 42, caracterizado porque el animal es un camarón.
  44. 44. El método de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque el a imal es un animal terrestre.
  45. 45. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque el animal es un animal de granja. 10
  46. 46. El método de conformidad con la reivindicación 44, carácterizado. porque el animal es un animal de rancho.
  47. 47. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque el animal es un animal lechero.
  48. 48.. El método de conformidad- con la reivindicación 15 44, caracterizado porque el animal es un animal de mascota.
  49. 49. El método de conformidad con la reivindicación 39' caracterizado porque la proteina es terapéutica."
  50. 50. El método de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque la proteina es un anticuerpo. 20 - ;
  51. 51. El método de conformidad con la reivindicación 49, caracterizado porque la proteina terapéutica inhibe el crecimiento o replicación de Vibrio.
  52. 52. El método de conformidad con la reivindicación 49, caracterizado porque la proteina terapéutica inhibe el 25 crecimiento o repJicación de Taura.
  53. 53. El método de conformidad con la reivindicación 49, caracterizado porque la proteina terapéutica inhibe el crecimiento o replicación de White spot.
  54. 54. El método de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque el virus está en la familia Baculoviridae.
  55. 55. El método de conformidad con la reivindicación 54, caracterizado porque el virus es un Mucleopolihedrovirus.
  56. 56. El método de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque el virus es un virus de polihedrosxs nuclear Autogxapha Californica. 51: El método de conformidad con la reivindicació 39, caracterizado porque el virus es un arbovirus. 58. El método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque el virus es un virus Sindbis. 59. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 49-58, caracterizado porque el animal es un camarón. 60. El método de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque el artrópodo es un crustáceo. 61. El método de conformidad con la reivindicación 60, caracterizado porque el crustáceo es Penaeus vannamei. 62. El método de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque el Artrópodo es un insecto.
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