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Nuevas tecnologías como la tomografía computarizada, empleada como parte de un programa de selección genética, brindan oportunidades increíbles para mejorar la selección de nuestros verracos. Gracias a esta herramienta podemos recoger información a gran escala sobre el interior de nuestros cerdos, en vivo, y sin comprometer su bienestar. En estos tiempos donde tanto se habla de otras tecnologías como la genómica que, sin duda, juega un papel clave en nuestro programa de mejora, hay una frase que repetimos a modo de mantra y nos recuerda qué es lo importante, “En los tiempos de la genómica, el fenotipo sigue siendo el Rey”, y es que, a pesar de la enorme contribución de la genómica, la recogida de información en granjas y centros de testaje, para evaluar la expresión variable del genotipo de un organismo en un determinado ambiente (fenotipo), sigue siendo fundamental y por tal motivo, la precisión y variedad de datos recogidos han aumentado exponencialmente en los últimos años.
Tomografía computarizada: tecnología aplicada en la selección de los cerdos del presente y del futuro
La utilización de la tomografía computarizada (TC) como parte integral de un programa de selección es el mejor ejemplo de cómo una tecnología de vanguardia puede contribuir a seleccionar cerdos más robustos y eficientes adaptados a las demandas del sector.
La TC es un método de diagnóstico por imágenes ampliamente utilizado en medicina humana y, en menor medida, en la clínica veterinaria. Se basa en la utilización de Rayos X para escanear el animal al completo, realizando cortes transversales (1.100 imágenes en un cerdo completo) que permiten crear una imagen tridimensional completa del animal incluyendo todas sus estructuras, huesos, músculos y órganos.
¿Qué ventajas tiene la TC como parte de un programa de mejora genética?
- Análisis de composición de canal (rendimiento de piezas y porcentajes magros) en los verracos candidatos para selección en vivo, lo que permite estimar valores genéticos de forma más precisa y desarrollar nuevos valores genéticos (por ejemplo para rendimiento de jamón o cobertura grasa en el jamón). Selección específica de verracos para necesidades de cada productor.
- Permite escalar de forma notable el número de animales analizados frente a otras herramientas como los análisis de canal en matadero. Miles de animales testados cada año.
- Incorporación de fenotipos que no pueden ser evaluados de otra forma en animales vivos, como la presencia de lesiones por osteocondrosis o artritis en las articulaciones que pueden derivar en cojeras en etapas posteriores de la vida del animal.
- Nuevos fenotipos que permitan seleccionar animales más robustos en base a otras características de los animales (volumen cardíaco, hepático, pulmonar, etc.).
¿Cómo se incorporó la TC al programa de selección genética?
Su uso se inició en 2008, como una forma alternativa para analizar la composición de la canal de los verracos en testaje que pudiera sustituir a los protocolos de disección en matadero realizados en animales emparentados que se realizaba previamente.
El proceso de análisis de las imágenes se realizó durante años de forma manual, identificando las diferentes áreas anatómicas y tipos de tejidos (hueso, grasa y músculo) lo que ya supuso un avance notable. En 2016, se implementó un primer método más automático de análisis de imágenes de TC que permitía discernir entre las diferentes piezas principales (jamón, paleta, lomo y panceta). La irrupción de las tecnologías de Inteligencia Artificial (IA) fue clave en la automatización de este proceso, fundamental para poder escalar esta herramienta y aumentar el número de animales analizados de forma más eficiente.
No obstante, la IA requiere de un proceso de entrenamiento previo para lo cual es necesaria una base de datos enorme con imágenes previamente analizadas que sirvan de modelo. En nuestro caso, esa base de datos estaba disponible gracias a los años previos de análisis con TC, durante los cuales ya se había avanzado notablemente en la segmentación de los tejidos e identificación en la imagen de los voxel (unidades más pequeñas que componen una imagen tridimensional, similar a los pixel en una fotografía) que pertenecen a tejidos diferentes.
La calidad de este proceso de automatización basada en la IA puede evaluarse por medio de análisis genéticos y la estimación de la heredabilidad de los caracteres calculados en base a estas imágenes. Cuanto mayor es la heredabilidad, menor es el ruido debido a otros factores, y más confiable es la información obtenida y utilizada en el cálculo de valores genéticos. La heredabilidad en el porcentaje y composición magra de las diferentes piezas es moderada-alta (rango 0.33 a 0.75), demostrando el valor de esta tecnología.
La automatización del proceso de análisis y la estandarización del procedimiento así como los protocolos de manejo de los verracos permiten que, actualmente, cada año, más de 15.000 verracos (de 4 líneas genéticas, tanto paternas como maternas) sean analizados mediante esta tecnología.
¿Cómo nos ayuda la TC a mejorar la robustez de los cerdos?
Poder ver con detalle el interior de nuestros cerdos vivos nos abre las puertas a evaluar aspectos que hasta ahora ni siquiera concebíamos. Las posibilidades son muchas y solo estamos comenzando a comprender y aprovechar estas posibilidades. En la actualidad, muchos de los esfuerzos se centran en identificar cualidades en el animal a edades tempranas que podamos asociar a animales más robustos y longevos. Actualmente se evalúa:
La presencia de lesiones en la cabeza del fémur y húmero para identificar procesos de artritis u osteocondrosis. Esta valoración forma parte del objetivo de selección de todas las líneas. El proceso incluye una parte manual que será próximamente reemplazada por un proceso automatizado de segmentación y cuantificación de las lesiones que permitirá, además, incluir la evaluación de más superficies óseas.
El tamaño y forma de la escápula se han evaluado y relacionado con la longevidad de las cerdas y la presencia de úlceras y otras lesiones en la paleta de cerdas adultas.
Otros fenotipos que podrían ser de interés: En la actualidad se investiga para desarrollar nuevos fenotipos relacionados con las vísceras de los cerdos, tales como el volumen de órganos como el corazón y los pulmones, que podrían guardar relación con la robustez de los animales y su tolerancia al estrés. Sin embargo, la automatización de estos fenotipos plantea retos adicionales pues estos órganos tienen un comportamiento dinámico cambiando de forma y tamaño con la respiración y el latido y eso complica el proceso de análisis automático. Actualmente se está investigando, en cooperación con la Facultad de Veterinaria de la Universidad NMBU (Noruega) para integrar la información de la TC e información recogida mediante electrocardiografía (ECG).
La tomografía computarizada es un excelente ejemplo de cómo la tecnología de vanguardia puede ser utilizada como parte fundamental de un programa de selección porcina permitiéndonos conocer detalles de nuestros cerdos que hace años ni siquiera podríamos imaginar. Porque “en los tiempos de la genómica, el fenotipo sigue siendo el Rey”.
