{"id":5520,"date":"2021-08-12T09:54:58","date_gmt":"2021-08-12T08:54:58","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/virusemergentes\/?p=5520"},"modified":"2021-08-12T10:04:17","modified_gmt":"2021-08-12T09:04:17","slug":"como-el-primer-virus-descubierto-por-la-ciencia-puede-contribuir-a-luchar-frente-al-sars-cov2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/virusemergentes\/2021\/08\/12\/5520\/","title":{"rendered":"C\u00f3mo el primer virus descubierto por la ciencia puede contribuir a luchar frente al SARS-CoV2"},"content":{"rendered":"

\u00bfSab\u00edan que el primer virus descubierto por la ciencia puede ayudar a combatir al reci\u00e9n llegado SARS-COV2, y que las plantas pueden hacer m\u00e1s accesible el diagn\u00f3stico de COVID19? Si alguna de estas cuestiones les intriga, les recomiendo que sigan leyendo.<\/strong><\/p>\n

Todo el mundo ya conoce la utilidad de los tests de diagn\u00f3stico de COVID19<\/strong>. Unos detectan directamente los componentes del virus: p.ej genoma (PCR), o ant\u00edgenos (Ag) (tests de Ag) y otros detectan anticuerpos (Ac). La importancia de estos tests para controlar los contagios ha quedado muy clara durante la pandemia. Saber si alguien ha sido infectado para, mediante el aislamiento, prevenir contagios se ha convertido en la estrategia b\u00e1sica de control, junto con la vacunaci\u00f3n. Los test de detecci\u00f3n de anticuerpos<\/strong> son \u00fatiles en cribados serol\u00f3gicos, para conocer el estatus inmunol\u00f3gico de la poblaci\u00f3n, estimar su grado de protecci\u00f3n frente a la infecci\u00f3n, etc. A nivel individual pueden ayudar a establecer un juicio cl\u00ednico en pacientes COVID19.<\/p>\n

Para detectar anticuerpos frente al SARS-COV2 es necesario disponer de un ant\u00edgeno derivado del virus<\/strong>. Un ant\u00edgeno es una mol\u00e9cula distintiva del virus a la cual se unen los anticuerpos que intervienen en la respuesta inmune frente a la infecci\u00f3n. Los ant\u00edgenos m\u00e1s \u00fatiles y por tanto m\u00e1s empleados en el diagn\u00f3stico de COVID19 son los derivados de la prote\u00edna S (esp\u00edcula)<\/strong> y de la N (nucleoc\u00e1psida)<\/strong>. Numerosos test se basan en la utilizaci\u00f3n de estas dos prote\u00ednas, completas o diferentes fragmentos derivados de ellas.<\/p>\n

La tecnolog\u00eda del ADN recombinante<\/strong> permite obtener versiones de estas prote\u00ednas (versiones \u00abrecombinantes\u00bb) utilizando sistemas heter\u00f3logos, independientes del virus que originalmente las produce. P. ej, se pueden utilizar bacterias, levaduras, c\u00e9lulas de insecto, de mam\u00edfero, etc. La ventaja m\u00e1s importante de estos sistemas es que permiten el cultivo a gran escala<\/strong>. Adem\u00e1s, lo hacen independiente de la producci\u00f3n de virus in vitro<\/em>, un procedimiento que plantea serios riesgos de bioseguridad<\/strong>. De este modo es posible obtener cantidades de ant\u00edgenos a escala industrial<\/strong>, apropiada para las aplicaciones diagn\u00f3sticas mencionadas. Un interesante sistema heter\u00f3logo de expresi\u00f3n de prote\u00ednas recombinantes lo constituyen las plantas<\/strong>. \u00c9stas presentan ciertas ventajas respecto a los sistemas ya mencionados, como p. ej. su f\u00e1cil escalado, lo que abarata la producci\u00f3n<\/strong> considerablemente.<\/p>\n

Hace unos meses nuestro grupo en el Centro de Investigaci\u00f3n en Sanidad Animal (CISA) del INIA-CSIC<\/strong> comenz\u00f3 una colaboraci\u00f3n con biotecn\u00f3logos del Centro de Biotecnolog\u00eda y Gen\u00f3mica de Plantas (CBGP),<\/strong> tambi\u00e9n del INIA-CSIC, y de la empresa biotecnol\u00f3gica AGRENVEC<\/strong>,\u00a0 que ha terminado felizmente en la publicaci\u00f3n de un art\u00edculo en Frontiers in Plant Science<\/a>.<\/strong> El art\u00edculo describe c\u00f3mo se ha logrado expresar y producir, a escala industrial, una parte (mitad C-terminal) de la prote\u00edna N del SARS-CoV2 en plantas de Nicotiana benthamiana<\/em><\/strong>, una especie muy empleada como biofactor\u00eda<\/strong>, del mismo g\u00e9nero que la planta del tabaco.<\/p>\n

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Portada del art\u00edculo: \u00abThe C-Terminal Half of SARS-CoV-2 Nucleocapsid Protein, Industrially Produced in Plants, Is Valid as Antigen in COVID-19 Serological Tests\u00bb publicado en Frontiers in Plant Science el 27 de julio.<\/figcaption><\/figure>\n

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Es aqu\u00ed donde el primer virus descubierto por la ciencia, el virus del mosaico del tabaco o TMV (Beijerinck, 1892)<\/strong> viene a echar una mano. Empleamos este virus como \u201cvector<\/strong>\u201d o veh\u00edculo para promover la expresi\u00f3n de la prote\u00edna N en las plantas. \u00c9stas fueron \u201cinfectadas\u201d por una versi\u00f3n modificada gen\u00e9ticamente del ARN del TMV<\/strong> que conten\u00eda las \u201cinstrucciones\u201d para sintetizar la regi\u00f3n C-terminal de la prote\u00edna N del SARS-COV2.<\/p>\n

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Proceso de producci\u00f3n del ant\u00edgeno recombinante derivado de la mitad C-terminal de la nucleoprote\u00edna del SARS-CoV2 empleando plantas (N benthamiana) infectadas con TMV recombinante.<\/figcaption><\/figure>\n

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Despu\u00e9s de comprobar que la N recombinante se estaba expresando correctamente en la planta, se purific\u00f3 separ\u00e1ndola de los componentes propios de las plantas, y se analiz\u00f3 su antigenicidad<\/strong>, es decir, su capacidad para ser reconocida por anticuerpos espec\u00edficos. Para ello se desarroll\u00f3 un ELISA indirecto empleando la prote\u00edna N recombinante obtenida en plantas como ant\u00edgeno<\/strong>. Se prob\u00f3 con un extenso panel de muestras de sueros (procedente de estudios en colaboraci\u00f3n con MADRID SALUD<\/strong>) cuya especificidad ya hab\u00eda sido determinada en un ensayo comercial<\/a><\/strong>. Para los an\u00e1lisis de los datos contamos con especialistas del Centro Nacional de Epidemiolog\u00eda-ISCIII\/CIBERESP\u00a0 y de MADRID SALUD<\/strong>. Como puede verse en la figura, la prote\u00edna N obtenida en plantas funcion\u00f3 muy satisfactoriamente<\/strong> como ant\u00edgeno en un inmunoensayo de detecci\u00f3n de anticuerpos frente al SARS-COV2 (sensibilidad: 96.41%, especificidad: 96.37%).<\/strong><\/p>\n

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Resultados del ELISA de anticuerpos frente a SARS-CoV2 desarrollado para probar la antigenicidad de la prote\u00edna N recombinante desarrollada en plantas.<\/figcaption><\/figure>\n

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El ELISA indirecto desarrollado para este trabajo es un formato muy b\u00e1sico de inmunoensayo. Hay diversas maneras de mejorarlo, y con ello mejorar aun m\u00e1s las cifras de sensibilidad\/especificidad observadas. Lo importante era comprobar que la proteina recombinante producida en plantas es reconocida en inmunoensayo, como punto de partida para generar diversas aplicaciones relacionadas con el diagn\u00f3stico de esta enfermedad, que esperamso que vayan surgiendo en un futuro pr\u00f3ximo.<\/p>\n

En definitiva, un equipo interdisciplinar<\/strong> formado por vir\u00f3logos (CISA\/INIA-CSIC<\/strong>), biotecn\u00f3logos de plantas (CBGP\/INIA-CSIC, AGRENVEC<\/strong>) y epidemi\u00f3logos (CNE-ISCIII; CIBERESP; MADRID SALUD<\/strong>) ha obtenido en plantas un ant\u00edgeno \u00fatil y econ\u00f3mico para el diagn\u00f3stico del SARS-COV2<\/strong>.<\/p>\n

(NOTA: este post <\/em>es una versi\u00f3n extendida y corregida de un hilo publicado en Twitter<\/a> por la cuenta asociada a este blog<\/em>: @Virusemergentes).<\/em><\/strong><\/p>\n

REFERENCIAS<\/strong><\/span><\/h4>\n

Williams, L. et al (2021) The C-Terminal Half of SARS-CoV-2 Nucleocapsid Protein, Industrially Produced in Plants, Is Valid as Antigen in COVID-19 Serological Tests<\/a>. Frontiers in Plant Science. DOI: 10.3389\/fpls.2021.699665<\/a>.<\/p>\n

Hoste, A.C.R. et al (2020). Two serological approaches for detection of antibodies to SARS-CoV-2 in different scenarios: a screening tool and a point-of-care test.<\/a> Diagnostic Microbiology and Infectious Disease, 98(4): 115167. DOI: https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.diagmicrobio.2020.115167<\/a><\/p>\n

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