2019-06-013 - AQUATRAFFIC 02 - Protección de un nuevo dominio de tráfico de proteínas para canales de membrana

AQUATRAFFIC 02

2019-06-013

Un nuevo dominio de tráfico de proteínas que puede dirigir el canal específicamente a la membrana YP. Puede utilizarse para diseñar otros canales de agua y solutos dirigidos a mejorar la permeabilidad de la membrana YP.

Conservación de la biodiversidad ambiental (E) y protección ex situ La tecnología de criopreservación de AQUATRAFFIC proporciona una "póliza de seguro" genética para las especies en riesgo al permitir el almacenamiento a largo plazo de ovocitos y embriones, en línea con el estándar GRI 101: Biodiversidad 2024 actualizado sobre la gestión de los impactos de la biodiversidad y los requisitos de acceso y distribución de beneficios Se aplica a anfibios, reptiles, aves y peces con ovocitos de vitelo alto, lo que reduce el riesgo de extinción al preservar la diversidad genética Acuicultura sostenible y gestión de los recursos marinos Al mejorar la criopreservación de germoplasma de peces, el proyecto apoya el ODS 14 de las Naciones Unidas (Vida submarina) a través de poblaciones de acuicultura más resilientes, aliviando la presión sobre las poblaciones silvestres, y contribuye al ODS 15 de las Naciones Unidas (Vida en la tierra) a través de la conservación de especies de agua dulce y terrestres que ponen huevos Eficiencia de los recursos y resiliencia climática El eflujo de agua mejorado y la entrega de solutos en los embriones minimizan el daño por congelación, lo que reduce el desperdicio de material biológico y energía en la conservación Social (S) Seguridad alimentaria y medios de vida rurales La criopreservación mejorada de embriones de peces refuerza la productividad sostenible de la acuicultura, alineándose con el Objetivo de Desarrollo Sostenible 2 de la ONU (Hambre cero) al aumentar las fuentes confiables de proteínas y respaldar las economías de las comunidades costeras y rurales Innovación en salud humana Al facilitar la entrega de solutos crioprotectores a través de canales de membrana, AQUATRAFFIC respalda la investigación en terapias para el cáncer de páncreas y la diabetes, lo que avanza en el Objetivo de Desarrollo Sostenible 3 de la ONU (Buena salud y bienestar), específicamente la meta 3.b sobre I+D de medicamentos y tecnologías asequibles jointsdgfund.org Desarrollo de capacidades y acceso equitativo El despliegue de esta plataforma puede respaldar la transferencia de conocimiento a institutos públicos de investigación y ONG de conservación, fomentando asociaciones inclusivas y divulgación educativa en biotecnología y conservación de especies. Gobernanza (G) Cumplimiento del Protocolo de Nagoya (Acceso y distribución de beneficios) El uso e intercambio de recursos genéticos en AQUATRAFFIC se rige por el Protocolo de Nagoya, lo que garantiza un consentimiento justo, previo e informado y una distribución equitativa de los beneficios con los países de origen y las comunidades indígenas Supervisión regulatoria armonizada de la OCDE La adhesión a los documentos de consenso de la OCDE sobre evaluación de riesgos de la biotecnología promueve procesos regulatorios basados en la ciencia, transparentes y mutuamente reconocidos para los nuevos dominios del tráfico de proteínas Mejores prácticas para los centros de recursos biológicos La implementación de las Directrices de mejores prácticas de la OCDE para los centros de recursos biológicos garantiza una gestión de calidad sólida de los especímenes criobancados y una gobernanza ética en línea con GRI 2: Divulgaciones generales sobre gobernanza y políticas organizacionales

Biología de la conservación para especies en peligro de extinción: impacto positivo en la biodiversidad e impacto económico positivo para las comunidades locales dependiendo de la disponibilidad de especies ahora en peligro de extinción Mejoras en la pesca comercial y la acuicultura: 100.000 millones de dólares estadounidenses de impacto potencial debido a la mejora de las especies comerciales gracias a esta nueva tecnología Aplicaciones terapéuticas en el tratamiento de enfermedades pancreáticas: impacto económico aún no calculado

The major problem is the water trapped in the yolk-containing intracellular vesicles (yolk platelets, YP), surrounded by an impermeable membrane, which forms ice during freezing causing cell death. Solution: the AQUATRAFFIC domain can be inserted in any membrane channel to facilitate the transport of water and of solutes (cryoprotective polyols or sugars) in the yolk platelets, thus allowing the complete dehydration of these organeles and the protection of yolk during cryopreservation. Applications in human health may also be possible since this domain may be involved in the control of digestive enzyme secretion from pancreatic acinar cells.

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a) License to companies involved in fish breeding b) License to Human Helth companies involved in diseases whre new Aquaporine tecnologies can make the difference

Effective cryopreservation in diverse species with high yolk content can be technically challenging, requiring extensive research and testing. Regulatory Hurdles: Navigating the regulatory landscape for biobanking and cryopreservation technologies, especially in conservation biology and human health applications, can be complex and time-consuming.

Los Biobancos de Organismos Acuáticos son un mercado especializado en la preservación y el almacenamiento de material genético de especies acuáticas, como peces, anfibios, reptiles y aves. Este mercado es crucial para las iniciativas de conservación, ya que permite salvaguardar la biodiversidad y apoyar la recuperación de especies en peligro de extinción. El novedoso dominio de tráfico de proteínas del proyecto AQUATRAFFIC se adapta perfectamente a este mercado, ya que aborda el reto de la criopreservación de ovocitos y embriones con alto contenido de vitelo, un problema común en las especies acuáticas. Al mejorar las técnicas de criopreservación, la tecnología mejora la viabilidad y la longevidad del material genético almacenado, lo que la hace invaluable para las aplicaciones de biobancos. Además, el enfoque del proyecto en optimizar la tecnología para la cría de peces se alinea con los objetivos de los biobancos de organismos acuáticos, consolidando aún más su relevancia y su potencial impacto en este mercado.

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El dominio AQUATRAFFIC puede insertarse en cualquier canal de membrana para facilitar el transporte de agua y solutos (polioles o azúcares crioprotectores) en las plaquetas vitelinas, permitiendo así la deshidratación completa de estos orgánulos y la protección de la yema durante la criopreservación. También podrían tener aplicaciones en la salud humana, ya que este dominio podría estar involucrado en el control de la secreción de enzimas digestivas de las células acinares pancreáticas.

Obstáculos Regulatorios: Gestionar el panorama regulatorio de las tecnologías de biobancos y criopreservación, especialmente en aplicaciones de biología de la conservación y salud humana, puede ser complejo y requerir mucho tiempo. Financiación e Inversión: Conseguir los recursos financieros necesarios, más allá de los 80.000 euros iniciales, para apoyar las iniciativas continuas de investigación, desarrollo y comercialización puede ser un desafío. Protección de la Propiedad Intelectual: Garantizar una sólida protección de la propiedad intelectual y gestionar eficazmente los procesos de patentes para salvaguardar la tecnología y sus aplicaciones. Adopción en el Mercado: Lograr una adopción generalizada en los sectores de la acuicultura y la biología de la conservación puede requerir una formación significativa y la demostración de los beneficios de la tecnología.

Se necesita más I+D antes de diseñar una hoja de ruta consistente para llevar esta tecnología al mercado.

Patente UE solicitada y abandonada antes de publicarse Segunda patente UE tras nuevos desarrollos realizados por el CSIC a tener en cuenta.

Tecnología aún en desarrollo. Aunque la patente original fue abandonada, las empresas interesadas en seguir desarrollando este proyecto deberían contactar a los responsables de KTT mencionados a continuación.

Utilizando la expresión transitoria combinada de acuaporinas dirigidas a la membrana plasmática y a los YP en ovocitos de anfibios, hemos demostrado por primera vez que este enfoque puede eliminar el agua osmóticamente inmóvil dentro de los YP, para evitar la formación letal de hielo intracelular durante la criopreservación.