Imagen: FDA / FIS

Elevando los códigos de barra: un nuevo conjunto de datos ayudará a combatir el fraude y protegerá la seguridad del consumidor

Una nueva publicación está ayudando a los Estados Unidos a construir bibliotecas de referencia genética más completas y proteger a los consumidores del fraude de productos del mar.

Abordar el fraude

Fuente: NOAA / FIS

El 4 de mayo de 2007, una mujer compró dos pescados en un mercado de Chicago etiquetados como “pescado bok congelado”. Bok es coreano para "pez globo". Se llevó el pescado bok a casa y lo cocinó en una sopa. A los 30 minutos de consumirlo, ella y su esposo desarrollaron náuseas y vómitos seguidos de hormigueo en la boca y las extremidades, dolor de cabeza y dolor en el pecho. La pareja se había convertido en víctimas desprevenidas del envenenamiento por tetrodotoxina, una neurotoxina potente y potencialmente mortal común en miembros selectos de la familia del pez globo.

Se utilizaron pruebas de ADN para determinar que el producto era pez globo cola de luna, una especie de pez globo que se sabe que contiene altos niveles de tetrodotoxina en la carne. El globo Lunartail no es seguro para consumir independientemente del método de preparación. Investigaciones posteriores revelaron que el producto había sido importado ilegalmente de China etiquetado como rape sin cabeza (es decir, colas de rape), un producto de tamaño y forma similares. Había sido mal etiquetado para evitar las restricciones de importación de la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA).

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Aunque el producto fue retirado del mercado, se atribuyeron varias enfermedades adicionales a este producto, incluidas intoxicaciones relacionadas con restaurantes en California y Nueva Jersey. Todos los individuos sobrevivieron, pero el incidente destacó la importancia y los desafíos de garantizar la precisión de las etiquetas de especies en los productos del mar importados.

Incluso antes de los eventos de 2007, los inspectores de importación de la FDA en Los Ángeles sospechaban ocasionalmente que la carne de pez globo mal etiquetada estaba ingresando a sus puertos. Sin embargo, no tenían forma de verificarlo ya que los filetes habían sido separados del resto del pescado y despojados de todas las características de identificación. La única forma de determinar la especie de los productos habría sido a través de la secuenciación genética, una herramienta que aún no está ampliamente disponible dentro de la FDA.

En 2006, la FDA comenzó a enviar estas muestras sospechosas a investigadores de la Universidad de Guelph en Ontario, Canadá. Los investigadores estaban usando una nueva técnica de secuenciación genética llamada código de barras de ADN. Este método secuencia una sección corta y estandarizada del ADN de un organismo y compara esos segmentos con una biblioteca de secuencias, o "códigos de barras", generada a partir de especímenes autenticados. Esto permite a los investigadores identificar especies de manera rápida y eficiente o diferenciarlas.

El Dr. Jonathan Deeds, un experto en seguridad de pescados y mariscos de la FDA, quedó inmediatamente impresionado por el potencial de los códigos de barras de ADN. Quería desarrollar esa misma capacidad en la FDA para ayudar a abordar los problemas relacionados con el etiquetado y la seguridad de los productos del mar. “Una gran parte de lograrlo fue construir nuestra propia biblioteca de códigos de barras”, dice Deeds.

Esto requirió recolectar muestras y secuenciar sus códigos de barras de ADN. Luego, los investigadores autenticarían los especímenes, los preservarían y los almacenarían en una colección de referencia similar a un museo para una trazabilidad completa en sus estándares. La FDA no tenía la experiencia requerida en taxonomía o la capacidad para almacenar esta colección de referencia necesaria, por lo que Deeds recurrió al cercano Museo Nacional Smithsonian de Historia Natural para obtener ayuda.

Allí, Deeds se conectó con el Dr. Jeffrey Williams, entonces gerente de colecciones en la División de Peces del Museo Nacional de Historia Natural. Al principio, Williams y su equipo identificaron y validaron especímenes de mariscos recolectados por la FDA y sus socios reguladores. Sin embargo, el número de especies disponibles por esta ruta fue limitado. Williams realizó frecuentes viajes de recolección de peces a Filipinas, un punto de acceso para la biodiversidad marina, para su investigación. Deeds propuso que Williams recolectara muestras de los mercados de pescado de Filipinas para agregarlas a la biblioteca de códigos de barras de ADN de la FDA, y nació una nueva iniciativa.

Big data

El proyecto reunió a un equipo de investigadores y profesionales multidisciplinarios. Las organizaciones asociadas incluyeron NOAA Fisheries, la Institución Smithsonian, la FDA y el Instituto Nacional de Investigación y Desarrollo Pesquero de Filipinas. Las expediciones a Filipinas comenzaron en 2011 y el equipo de investigación realizó uno o dos viajes al año hasta 2019 para obtener muestras.

Fuente: Nature. Clic aquí para agrandar

Durante esos 9 años, recolectaron aproximadamente 4000 especímenes de los mercados de pescado de Filipinas. Cada espécimen fue fotografiado y se tomaron muestras de tejido. El ADN de los especímenes fue secuenciado en los Laboratorios de Biología Analítica, una instalación de vanguardia en el museo diseñada para el descubrimiento y la documentación de la biodiversidad. Luego, los peces se conservaron enteros para usarlos como muestra de referencia y se almacenaron en el Museo Nacional de Historia Natural. Los especímenes de comprobante son importantes porque actúan como un registro permanente al que se puede hacer referencia o vincular fácilmente a una muestra de tejido o un código de barras de ADN para verificar la identificación de la especie.

En 2021, Williams se retiró. Le entregó las riendas del proyecto a la Dra. Katherine Bemis, zoóloga investigadora del Laboratorio Nacional de Sistemática de la NOAA, y a Diane Pitassy, directora interina de colecciones de la Colección Nacional de Peces del Smithsonian. Desde entonces, Bemis y Pitassy han trabajado extensamente con el becario postdoctoral del Smithsonian, el Dr. Matthew Girard, y la bióloga de la FDA, Elizabeth Hunter, para limpiar y organizar los datos de miles de especímenes.

Biodiversidad de los peces marinos de Filipinas: una biblioteca de referencia de códigos de barras de ADN basada en muestras de comprobantes. Fuente: Nature

La primera publicación importante de este proyecto, encabezado por Bemis, se publicó esta semana en Scientific Data. El equipo publicó la asombrosa cantidad de 2.525 secuencias de ADN que representan 984 especies de peces de Filipinas en bases de datos de acceso público como GenBank como parte de la publicación. “Se han publicado documentos importantes sobre nuevas descripciones de especies que resultaron de este proyecto, pero esta es la primera publicación grande que proporciona una descripción general del conjunto de datos y pone a disposición del público una gran cantidad de datos”, dice Bemis.

“En toda la recolección que hizo la FDA [en las etapas iniciales del proyecto], creo que recolectamos muestras de alrededor de 350 especímenes”, dice Deeds. “Esta publicación de datos inicial, que solo representa aproximadamente la mitad de los datos recopilados de Filipinas, tiene alrededor de 2500 muestras. El tamaño de nuestra biblioteca de códigos de barras de ADN acaba de explotar. Es increíble."

Taxonomía en acción

El lanzamiento de este conjunto de datos es un hito importante por múltiples razones. No solo se suma a nuestro conocimiento colectivo de las especies de peces filipinas, sino que también mejora la seguridad de los productos del mar. Los códigos de barras de ADN generados como resultado de este proyecto también ayudarán a los funcionarios de EE. UU. a mantener seguros a los consumidores estadounidenses de productos del mar y garantizar que los productos estén debidamente etiquetados. “Este es un gran ejemplo de cómo la taxonomía [el estudio de la clasificación de los organismos] tiene aplicaciones prácticas en nuestra vida cotidiana”, dice Deeds.

La FDA utiliza un riguroso sistema de gestión llamado Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control (HACCP) para garantizar la seguridad de los productos del mar en los Estados Unidos. Deeds dice que la adición masiva de códigos de barras de ADN de Filipinas ayudará a HACCP a funcionar a un nivel aún más alto. “El sistema de HACCP realmente depende de saber con qué producto o especie se está trabajando”, señala. “Una gran parte de eso es tener una biblioteca precisa y completa de códigos de barras que nosotros, nuestros socios reguladores e incluso la industria pesquera podemos usar para identificar esas especies”.

A partir de 2023, el proyecto se ha ampliado para recolectar muestras de otras regiones del mundo. Con más de mil puntos de datos de Filipinas aún por revisar y publicar, Bemis, Pitassy y Deeds están entusiasmados con el futuro de este programa. “El trabajo para este proyecto más allá de este documento definitivamente no está terminado”, dice Bemis.

Fuente: NOAA Fisheries

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