Development of a test to identify pathogens (bacteria and virus) that cause diseases in fish from fish farms through environmental DNA (eDNA)

• Grant number: 24/01323-2
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Innovative Research in Small Business - PIPE
• Start date: March 01, 2024
• End date: February 28, 2026
• Field of knowledge: Agronomical Sciences - Veterinary Medicine - Preventive Veterinary Medicine
• Principal Investigator: Tiago Milanin
• Grantee: Tiago Milanin
• Associated research grant: 23/12685-0 - Development of a test to identify pathogens (bacteria and virus) that cause diseases in fish from fish farms through environmental DNA (eDNA), AP.PIPE

Abstract

O cultivo de organismos aquáticos é o setor da agropecuária que mais cresceu nos últimos anos, sendo o Brasil um dos principais produtores mundiais de peixes de água doce. Juntamente com este incremento produtivo, ocorre também o aumento da frequência e da intensidade dos surtos de doenças, levando a perdas econômicas graves. Na tentativa de diminuir tais perdas, muitas vezes, o manejo dentro da piscicultura é feito de forma inadequada. Nesse contexto, em muitos casos, o piscicultor desconhece o agente etiológico da doença, podendo culminar na utilização inadequada de quantidades massivas de produtos químicos nas pisciculturas, resultando na oneração de processos e no aparecimento de cepas resistentes, uma forte ameaça à piscicultura e a saúde pública. O diagnóstico tradicional de enfermidades causadas por bactérias e vírus em peixes é moroso, visto que depende de mão de obra para coleta dos exemplares doentes e envio desses peixes para laboratórios de diagnóstico. Os exames ainda dependem da eutanásia dos peixes, exposição dos órgãos e cultivo das bactérias para identificar qual a espécie está relacionada com a patologia e morte dos peixes. Estes métodos de identificação de patógenos levam tempo e, a falta de um diagnóstico precoce pode comprometer todo o sistema de criação, podendo causar perdas econômicas graves. Portanto, torna-se imprescindível o desenvolvimento de um teste de diagnóstico para identificar as principais espécies de bactérias (e genes de virulência) e vírus relacionados a enfermidades em peixes. Dessa forma, o piscicultor poderá se antecipar ao problema na tomada de medidas profiláticas, garantindo que seus tanques estejam aptos para a criação de peixes e exigindo que os espécimes adquiridos tenham também a certificação de proveniência de ambiente isento de contaminação por patógenos. O objetivo do projeto na fase 1 foi desenvolver um teste de diagnóstico para identificar as principais espécies de bactérias (Aeromonas hydrophila, Francisella noatunensis subsp. Orientalis, Streptocoocus agalactiae e genes de virulência) que infectam peixes de pisciculturas por meio do DNA ambiental (eDNA) e de uma reação multiplex de PCR quantitativo (qPCR), e que fosse condizente com a necessidade do mercado brasileiro. Uma etapa muito importante durante a fase 1 foi otimizar um protocolo de amostragem da água que possibilitasse a retenção das bactérias em membranas para posterior extração de DNA e avaliação por PCR. Para a Fase 2, esperamos aumentar o nosso portfólio de testes e incluir em nossos diagnósticos os seguintes patógenos: Lactococcus petauri, Salmonella enterica (e genes de virulência) e o Vírus da Necrose Infecciosa esplênica e renal (ISKNV) a partir do eDNA. (AU)