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Proyecto H2020 PHAGOVET: Una solución rentable para controlar Salmonella y Escherichia coli en la producción avícola

  • Tipo Proyecto
  • Estado Completado
  • Ejecución 2018 -2022
  • Presupuesto asignado 2.611.208,25 €
  • Alcance Europeo
  • Principal fuente de financiación Horizonte 2020
  • Sitio web del proyecto Proyecto PHAGOVET
Descripción

Salmonella y Escherichia coli son los patógenos infecciosos más comunes en las aves de corral. Los antibióticos se utilizan ampliamente en las granjas para tratar infecciones; sin embargo, su uso excesivo ha provocado un aumento de la resistencia a los antimicrobianos tanto en animales como en humanos. Para mitigar este efecto, el proyecto PHAGOVET, financiado con fondos europeos, propone biocidas y aditivos alimentarios tecnológicos rentables basados en bacteriófagos para atacar y eliminar las bacterias. 

Será la primera solución basada en fagos que controle de forma natural ambas bacterias en la producción avícola, evitando al mismo tiempo los efectos secundarios y los residuos asociados al uso de antibióticos. Esta alternativa natural a los antibióticos beneficiará a la producción avícola y de huevos de la UE, una de las mayores del mundo.

Descripción de actividades

En este período, para lograr la producción de lotes comerciales del cóctel de fagos, se subcontrató a una nueva empresa productora de fagos que produjo diferentes lotes del producto PhagoVet utilizados en las diversas tareas realizadas durante este período. Para ello, fue necesario llevar a cabo y proporcionar a la empresa protocolos relacionados con la producción de lisados de fagos, la detección por PCR de fagos y la detección por PCR del ADN de las cepas de producción, entre otros, para garantizar que el producto cumpliera con los requisitos de la EFSA. En este sentido, en lo que respecta a la eficacia del producto biocida PhagoVet, se han probado tres lotes diferentes del cóctel PhagoVet en experimentos realizados siguiendo las regulaciones estándar para la evaluación de la actividad bactericida de desinfectantes y antisépticos químicos (biocidas) utilizados en el área veterinaria en superficies porosas y no porosas. Para ello, las regulaciones se adaptaron a la naturaleza específica de los bacteriófagos. 

Los resultados demostraron una reducción significativa de la concentración de Salmonella en superficies líquidas y no porosas bajo dos condiciones de suciedad diferentes, logrando la reducción log10 requerida por las normas correspondientes. Se observó un bajo efecto en superficies porosas. En cuanto a la "Evaluación del aditivo zootécnico para piensos Phagovet", se analizó la eficacia y la tolerancia del aditivo zootécnico para piensos PhagoVet frente a Salmonella mediante ensayos in vivo en granjas de pollos de engorde y gallinas ponedoras en dos ubicaciones geográficas diferentes de Europa. Se realizaron diez ensayos independientes con animales: dos de ellos de concepto, siete de eficacia y uno de seguridad, realizados de conformidad con el Reglamento (CE) 1831/2003. Se utilizaron dos serovares diferentes de Salmonella para la infección y se evaluaron diferentes condiciones de infección y administración del cóctel de fagos en el agua de bebida. En conjunto, los resultados obtenidos en algunos ensayos demostraron la eficacia del tratamiento con PhagoVet en pollos de engorde. Se observaron diferencias significativas en los recuentos de Salmonella en calzas al final de la prueba a los 35 días, lo que tuvo un impacto positivo en el rendimiento zootécnico. 

También se dedicó un esfuerzo considerable a la preparación de los expedientes para la evaluación del aditivo alimentario y el biocida Phagovet por parte de las agencias correspondientes. Para ello, se realizaron diversos estudios, incluyendo la caracterización y secuenciación de bacteriófagos y cepas productoras de Salmonella, así como otros relacionados con la seguridad del producto, incluyendo la seguridad del consumidor y del usuario. 

En cuanto a la evaluación del producto PhagoVet como biocida, se contactó con las autoridades competentes de casi 25 Estados miembros de la UE para que se encargaran de la evaluación de riesgos del biocida PHAGOVET. Sin embargo, la mayoría declinó la solicitud alegando exceso de trabajo y falta de experiencia en la evaluación de bacteriófagos. Continuaremos trabajando en la preparación del expediente de registro y en la búsqueda de una autoridad disponible para su revisión. El expediente del aditivo alimentario PhagoVet está en preparación y se espera enviarlo para su evaluación a corto plazo. Finalmente, se ha diseñado el plan final de comercialización y marketing, centrado en el desarrollo del aditivo alimentario zootécnico y biocida para el control de Salmonella. El proyecto también contempló el desarrollo de un aditivo alimentario para controlar la presencia de E. coli en la producción avícola.

Debido a limitaciones presupuestarias y regulatorias (después de que la vía de registro como aditivo alimentario para el producto PHAGOVET de E. coli no fuera adecuada ni aceptada por las autoridades de la UE, debiendo registrarse como producto veterinario), el trabajo se centró en los paquetes de trabajo 1, 2 y 3, con el objetivo de recopilar conocimientos y datos para desarrollar un prototipo de producto y sustentar un posible registro de la solución de fagos de E. coli como producto veterinario en el futuro. 

Se aislaron y caracterizaron funcionalmente morfológicamente un total de 44 fagos de E. coli, de los cuales 32 resultaron ser lisogénicos o poseer genes de toxinas o antibiorresistencia, lo que los hace no aptos para terapia. Los 12 restantes serían adecuados para integrar una formulación de cóctel. Sin embargo, los espectros líticos de estos fagos eran muy estrechos para cubrir la diversidad genética de E. coli aislada en el campo, lo que dificultaba la producción de una formulación de cóctel fija que funcionara como una solución de amplio espectro. En el caso del tratamiento de E. coli, descubrimos que las formulaciones personalizadas diseñadas para matar las bacterias que realmente infectan a los animales serían la mejor opción de tratamiento.

Descripción contextual

El proyecto Phagovet está diseñado para satisfacer la demanda del mercado de una solución más segura y fiable para controlar la infección por Salmonella en granjas avícolas. Actualmente, la salmonelosis se considera la principal infección bacteriana en el sector avícola, con un importante impacto económico a nivel mundial. Además, entre otras causas, el uso excesivo de antibióticos en la ganadería ha provocado un aumento de la resistencia a los antimicrobianos, un grave problema para la salud humana en la actualidad. 

En respuesta a esta necesidad insatisfecha, PhagoVet propone una alternativa rentable a los antibióticos contra la Salmonella. PhagoVet consta de un biocida y un aditivo alimentario tecnológico basado en bacteriófagos seleccionados capaces de eliminar las bacterias diana. PhagoVet será la primera solución basada en fagos para controlar las bacterias de forma natural y eficaz en la producción avícola, evitando los efectos secundarios y los residuos asociados al uso de antibióticos. Reducirá las infecciones por Salmonella en un 20%. Por lo tanto, PhagoVet ofrece una medida de control prometedora y eficaz para un problema preocupante tanto para los avicultores como para la salud humana.

Objetivos

El proyecto Phagovet está diseñado para satisfacer la demanda del mercado de una solución más segura y fiable para controlar las infecciones por Salmonella y E. coli en granjas avícolas. Con más de 40.000 granjas avícolas, la Unión Europea (UE-28) es el cuarto mayor productor mundial de carne de ave (13,1 millones de toneladas, 2014) y el segundo mayor productor de huevos (>11 millones de toneladas, 2014). 

La industria avícola europea emplea a 302.000 personas en toda Europa y tiene una facturación anual de 30.000 millones de euros, por lo que tiene una importante importancia económica. Hasta la fecha, la colibacilosis y la salmonelosis aviar son consideradas las principales infecciones bacterianas en el sector avícola teniendo un importante impacto económico a nivel mundial. Además, la EFSA estimó la carga económica global de la salmonelosis humana en 3.000 millones de euros al año. Por último, el uso excesivo de antibióticos en la agricultura ha provocado un aumento de la resistencia a los antimicrobianos. 700.000 personas mueren anualmente a causa de infecciones resistentes a los medicamentos y se estima que esta cifra aumentará a 10 millones en 2050. En respuesta a la necesidad insatisfecha, Phagovet propone una alternativa rentable a los antibióticos contra Salmonella y E. coli. Phagovet consta de un biocida y dos aditivos alimentarios tecnológicos basados en bacteriófagos seleccionados capaces de matar las bacterias diana. Phagovet será la primera solución basada en fagos que controlará de forma natural y eficaz ambas bacterias en la producción avícola, evitando al mismo tiempo los efectos secundarios y los residuos asociados al uso de antibióticos. Reducirá las infecciones por Sallmonella en un 20% y reducirá el uso de antibióticos contra E. coli en un 50%. 

Por lo tanto, Phagovet proporciona una medida de control eficaz y prometedora para un problema preocupante para los avicultores y para la salud humana. El exitoso lanzamiento al mercado de Phagovet permitirá a los miembros del Consorcio consolidar su posición en los mercados de Sanidad Animal, Seguridad Alimentaria y Control Ambiental y comercializar el producto en todo el mundo, alcanzando un beneficio de 17,76M€ a finales de 2026.

Resultados

Escherichia coli y Salmonella son la plaga de la industria avícola. Una alternativa al abuso de antibióticos podrían ser los bacteriófagos. PHAGOVET está probándolos. El sector avícola europeo es de suma importancia para la economía. Con más de 40 000 granjas avícolas, 12 millones de toneladas de carne y alrededor de 10 millones de toneladas de huevos producidos, la facturación anual en Europa asciende a 30 000 millones de euros. La colibacilosis aviar y la salmonelosis son las principales infecciones bacterianas en el sector avícola, con un enorme impacto económico. La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria estima que la carga económica global de la salmonelosis humana asciende a 3 000 millones de euros anuales. El uso excesivo de antibióticos representa otro reto importante para el control de estas bacterias, junto con la amenaza sanitaria siempre presente de la resistencia a los antimicrobianos. PHAGOVET, financiado con fondos europeos, ha ideado una alternativa rentable para controlar ambos microbios. Fagos y cóctel antiséptico “Los bacteriófagos, o fagos , son virus que infectan y matan específicamente bacterias sin efectos negativos en las células humanas o animales”, describe Daniela Silva, coordinadora del proyecto. 

Durante su ciclo biológico, los fagos se unen a las bacterias objetivo y las invaden. “La infección por fagos es un proceso extremadamente específico y selectivo, ya que las estructuras de los fagos deben coincidir con las variantes específicas de la cepa de los receptores bacterianos”, explica Silva. Sin embargo, la especificidad de los fagos es un arma de doble filo, ya que un tipo de fago no puede aniquilar todas las cepas bacterianas presentes. La respuesta de PHAGOVET a esto es un cóctel de fagos, el biocida PHAGOVET, mezclado para dirigirse a un espectro de cepas de Salmonella. Para aumentar aún más la eficacia del producto, se aplican 'aditivos tecnológicos para piensos' que contienen bacteriófagos contra E. coli y Salmonella en los piensos o el agua potable. Las pruebas triunfantes no están exentas de tribulaciones Otro aspecto que el equipo tuvo en cuenta fue la diferente tasa de mutación de las bacterias en cuestión. Debido a la alta tasa de mutación de E. coli, el uso de productos basados en fagos presenta un mayor desafío en comparación con Salmonella, que es mucho más estable genéticamente que E. coli. "Si bien puede existir un cóctel con una formulación fija para una acción inmediata, el laboratorio siempre debe aislar las bacterias y analizarlas con el banco de fagos disponible. 

De ser necesario, la formulación del cóctel debe adaptarse a cada situación específica", afirma Silva. El equipo se ha adaptado a esta limitación con una amplia biblioteca de fagos y fagos muy bien caracterizados. "Luego, una vez identificada la E. coli, se puede mezclar la mejor combinación de fagos y administrarla a los animales para obtener el tratamiento más eficaz", concluye Silva. Los estudios muestran una reducción significativa de la colonización por Salmonella dos semanas después de la infección en animales tratados con el aditivo zootécnico PHAGOVET. "Los resultados más prometedores son los relativos a la secreción de Salmonella al medio ambiente por parte de las aves infectadas con Salmonella", señala Silva. El grupo tratado con PHAGOVET presenta una eliminación casi inexistente de Salmonella al ambiente en comparación con el grupo control, y también presenta recuentos estadísticamente más bajos de Salmonella en el ciego de las aves tratadas con PHAGOVET durante las dos primeras semanas posteriores a la infección. 

Los resultados del biocida PHAGOVET también son positivos: se observa una reducción significativa de la contaminación por Salmonella en las superficies donde se aplicó. Forjando un futuro para los productos basados en fagos en Europa “El proyecto PHAGOVET ofrece una solución económica y eficaz para combatir los principales patógenos bacterianos en aves de corral mediante una combinación de biocidas basados en fagos y aditivos alimentarios tecnológicos”, resume Silva. Actualmente no existe un marco regulatorio que permita incluir los bacteriófagos con sus especificidades. Sin embargo, el proyecto seguirá recopilando la mayor cantidad de datos posible para presentar una solicitud exhaustiva ante las autoridades de la UE para un marco de registro para productos bacteriófagos.

Información adicional

Los antibióticos se han utilizado rutinariamente en aves de corral para promover el crecimiento animal o prevenir brotes de enfermedades. Su uso excesivo ha dado lugar a cepas resistentes a los fármacos, lo que aumenta la resistencia a los antimicrobianos, un problema importante tanto en la medicina animal como en la humana. En 2006, la UE prohibió el uso de antibióticos como promotores del crecimiento e implementará una nueva legislación restrictiva en 2018. En 2017, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de Estados Unidos limitó el uso de antibióticos únicamente para el tratamiento o la prevención de enfermedades bajo prescripción veterinaria. 

Por lo tanto, la necesidad de alternativas al uso de antibióticos en la ganadería intensiva es ahora imperiosa. La solución PhagoVet se basa en tecnología patentada de bacteriófagos, propiedad de un socio del consorcio, combinada con años de investigación de laboratorio y experiencia en el campo de la microbiología, para producir el primer producto basado en bacteriófagos para el control eficaz de Salmonella en granjas avícolas. 

El proyecto aprovechará el mercado global de la salud animal, ya que abrirá el mercado europeo y mundial de fagos, no solo fortaleciendo a nuestros socios industriales y potenciando la capacidad de investigación, sino también teniendo un impacto a largo plazo en la economía y el empleo de la UE. Además, nuestro objetivo es proporcionar a los avicultores una herramienta eficiente, rentable, fácil de usar y segura para combatir la Salmonella como alternativa a los antibióticos. Estamos convencidos de que los bacteriófagos son la respuesta a este problema de salud y seguridad, y Phagovet representará un paso hacia una solución eficaz.

Coordinadores
  • ALS LIFE SCIENCES PORTUAL S.A (CONTROLVET)