Biotecnología en tiempos de coronavirus

En medio de la emergencia global a causa del virus Coronavirus científicos están trabajando con el tiempo en contra para desarrollar nuevos métodos de diagnóstico, tratamiento y, por supuesto, posibles vacunas a partir de la biotecnología.

Países como Estados Unidos y Canadá están utilizando técnicas como CRISPR y transgénesis para lograr cuanto antes una vacuna en contra de este nuevo virus que a la fecha ha llegado a 185 países.

Biotecnología para la detección del Coronavirus

Por otro lado, varios equipos están trabajando para usar la tecnología CRISPR en el desarrollo de pruebas que puedan detectar el virus de manera más rápida y efectiva.

Uno de ellos es el de Mammoth Biosciences, empresa cofundada por Jennifer Doudna, una de las descubridoras de la técnica CRISPR. Su equipo ha estado trabajando en un sistema llamado DETECTR.

Este prototipo funciona como un kit que logra la rápida detección de SARS-CoV-2 en muestras humanas, reduciendo el tiempo de resultado de 4 horas a tan solo 30 minutos.

Otro equipo es el conformado por otro pionero del CRISPR, Feng Zhang, junto a los científicos Omar Abudayyeh y Jonathan Gootenberg, quienes desarrollaron un protocolo para establecer una prueba de detección del COVID-19 basada en la técnica de CRISPR llamada SHERLOCK.

Este sistema busca trazas únicas del material genético del virus y usa una tira de papel similar a la de las pruebas de embarazo para arrojar el resultado. Después de meter la tira en la muestra preparada, una línea aparece en el papel indicando si la presencia del virus es positiva o no.

También como iniciativa Sherlock Bioscience, empresa del mencionado Feng Zhang, están trabajando una alianza con la compañía Cepheid para crear pruebas que puedan ser ejecutadas en las máquinas de esta marca, las cuales son utilizadas en muchos laboratorios del mundo.

Una gran ventaja de recurrir a esta técnica de edición genética es que podría adaptarse rápidamente a cualquier mutación natural que pueda surgir en el virus en el futuro.

La vacuna contra el coronavirus basada en plantas transgénicas

La compañía biofarmacéutica canadiense Medicago, obtuvo con éxito una posible vacuna para contrarrestar el COVID-19 utilizando la tecnología patentada basada en plantas.

El primer paso para este desarrollo fue recibir la secuencia genética del coronavirus (SARS-CoV-2). Con esta información del genoma se produjo con éxito una partícula similar al virus del coronavirus.

Estas partículas, también conocidas como VLP por sus siglas en inglés (Virus Like Particles) son estructuras a base de proteínas que imitan la organización y conformación del virus pero no tienen su genoma, lo que los convierte en una opción segura y más económica que la tradicional.

[caption id="attachment_10451" align="alignleft" width="326"] La planta de fabricación de Medicaham en Durham podría producir la vacuna COVID-19[/caption]

El siguiente paso es producir la planta transgénica. Para eso, la técnica consiste en insertar una secuencia genética en Agrobacterium tumefaciens, una bacteria del suelo, que absorberá la planta y que finalmente producirá las proteínas que podrían usarse como vacuna.

Una de las mayores ventajas de este desarrollo es que el uso de plantas genéticamente modificadas hace que funcione más rápido y a mayor escala la producción de la vacuna a diferencia del método tradicional en el que se utilizan huevos de gallina para replicar el virus.

Por el momento, esta vacuna a base de VLP contra COVID-19 se someterá a pruebas preclínicas de seguridad y eficacia.

Un laboratorio alemán también esta trabajando para el desarrollo de una posible vacuna contra el coronavirus. Mira lo que están haciendo

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¿Podríamos combatir el coronavirus con la técnica CRISPR de edición genética?

Otra investigación basada en biotecnología se está llevando a cabo en la Universidad de Stanford en Estados Unidos, en donde un grupo de investigadores usan la técnica CRISPR para combatir el coronavirus.

CRISPR es una técnica de edición genética que permite eliminar, mejorar o reemplazar genes en cualquier organismo de manera muy precisa utilizando solamente un material genético guía y una proteína especializada que corta ADN o ARN.

La estrategia llamada “PAC-MAN” (CRISPR profiláctico antiviral en células humanas), como el videojuego, consistió  en añadir un combo de CRISPR a una solución que contenía fragmentos inertes que fueron sintetizados a partir del coronavirus.

El objetivo de la técnica es inactivar el virus dirigiendo CRISPR hacia él, y así lograr atacar la composición genética que le permite penetrar en las células humanas para luego usarlas como maquinaria para autorreplicarse.

Para explicarlo de manera sencilla, la construcción de CRISPR funciona como unas tijeras programadas que pueden hallar el segmento del material genético del virus que le permite infectar. Al llegar, las tijeras cortan esos fragmentos dejando al virus sin capacidad de infectar más células.

Los investigadores encontraron en los resultados que el CRISPR dirigido para el coronavirus había reducido la cantidad de virus en la solución en un 90%, cifra que podría ser suficiente para detener la enfermedad en un ser humano. Los resultados se enviaron para publicación científica pero el artículo aún no ha sido revisado por pares.

Sin embargo, esto es solo un primer acercamiento. Al momento en el que se realizó el experimento no existían suficientes cepas del coronavirus para ser usadas en laboratorio, luego tuvieron que utilizar fragmentos inertes de este y activos de H1N1, el virus de la influenza tipo A.

Adicionalmente, se tendrían que sortear muchos factores más para que esta estrategia pudiera convertirse en un nuevo método para librar las batallas contra los virus respiratorios pero, en esta guerra, cualquier idea merece ser perseguida.

¿Qué tan cerca estamos?

Es comprensible que estemos esperando una solución pronta para contrarrestar el COVID-19 y poder evitar las muertes, cierres y cuarentenas en el mundo.

Sin embargo, combatir esta enfermedad requiere una vacuna segura y potente. Para ello, cualquier desarrollo debe pasar primero por rigurosas pruebas de eficacia y seguridad que tomarían varios meses.

También es importante considerar que el virus podría mutar de manera tal que haría que las vacunas y antivirales que se desarrollen de manera muy rápida dejen de funcionar.

Probar las vacunas y los medicamentos sin tomarse el tiempo para comprender completamente los riesgos de seguridad podría traer contratiempos durante la pandemia actual y en el futuro.

Así las cosas, la biotecnología no solo tiene el reto de hallar una solución sino de sortear todos los trámites necesarios para hacerla realidad en el menor tiempo posible y, una vez lo logre, ser capaz de adaptarse a la mutabilidad del virus en un parpadeo.