Únete á nosa canle de Whatsapp
Todo o mundo xa coñece a utilidade dos tests de diagnóstico da Covid-19. Uns detectan directamente os compoñentes do virus, por exemplo o xenoma (PCR), ou antíxenos (test de Ag) e outros detectan anticorpos (Ac).
A importancia destas probas para controlar os contaxios quedou moi clara durante a pandemia. Saber se alguén foi infectado para, mediante o illamento, evitar novas infeccións converteuse na estratexia básica de control, xunto coa vacinación.
Os tests de detección de anticorpos son útiles en cribados serológicos, para coñecer o status inmunológico da poboación, estimar o seu grao de protección fronte á infección, etc. A nivel individual poden axudar a establecer un xuízo clínico en pacientes con Covid-19.
Detección de antíxenos
Para detectar anticorpos fronte ao SARS-CoV-2 é necesario dispoñer dun antíxeno derivado do virus. Un antíxeno é unha molécula distintiva do virus á cal se unen os anticorpos que interveñen na resposta inmune fronte á infección.
Os antíxenos máis útiles e, por tanto, máis empregados no diagnóstico da Covid-19 son os derivados da proteína S (espícula) e da N (nucleocápsida). Numerosos tests baséanse na utilización destas dúas proteínas, completas ou diferentes fragmentos derivados delas.
A tecnoloxía do ADN recombinante permite obter versións destas proteínas (versións “recombinantes”) utilizando sistemas heterólogos, independentes do virus que orixinalmente as produce. Por exemplo, pódense utilizar bacterias, fermentos, células de insecto, de mamífero, etc.
A vantaxe máis importante destes sistemas é que permiten o cultivo a gran escala. Ademais, isto faise independente da produción de virus in vitro, un procedemento que expón serios riscos de bioseguridade. Deste xeito é posible obter cantidades de antíxenos a escala industrial, apropiada para as aplicacións diagnósticas mencionadas.
Plantas para obter proteínas do SARS-CoV2
Un interesante sistema heterólogo de expresión de proteínas recombinantes constitúeno as plantas. Estas presentan certas vantaxes respecto a os sistemas xa mencionados, por exemplo o seu fácil escalado, o que abarata a produción considerablemente.
Hai uns meses, o noso grupo no Centro de Investigación en Sanidade Animal (CISA) do INIA-CSIC comezou unha colaboración con biotecnólogos do Centro de Biotecnoloxía e Xenómica de Plantas (CBGP), tamén do INIA-CSIC, e da empresa biotecnolóxica AGRENVEC, que terminou felizmente na publicación dun artigo en Frontiers in Plant Science.
O traballo describe como se logrou expresar e producir, a escala industrial, unha parte (metade C-terminal) da proteína N do SARS-CoV-2 en plantas de Nicotiana benthamiana, unha especie moi empregada como biofactoría, do mesmo xénero que a planta do tabaco.
É aquí onde o primeiro virus descuberto pola ciencia, o virus do mosaico do tabaco ou TMV ( Beijerinck, 1892), vén botar unha man. Empregamos este virus como vector ou vehículo para promover a expresión da proteína N nas plantas. Estas foron “infectadas” por unha versión modificada xeneticamente do ARN do TMV que contiña as instrucións para sintetizar a rexión C-terminal da proteína N do SARS-CoV-2.
Despois de comprobar que a N recombinante estaba a expresarse correctamente na planta, esta purificouse, separándoa dos compoñentes propios das plantas, e analizamos a súa antixenicidade, é dicir, a súa capacidade para ser recoñecida por anticorpos específicos. Para iso desenvolvemos unha proba de detección ELISA indirecto, empregando a proteína N recombinante obtida en plantas como antíxeno.
Probamos cun extenso panel de mostras de soros (procedente de estudos en colaboración con Madrid Salud) cuxa especificidade xa fora determinada nun ensaio comercial. Para as análises dos datos contamos con especialistas do Centro Nacional de Epidemiología- ISCIII/ CIBERESP e de Madrid Salud. Como pode verse na figura, a proteína N obtida en plantas funcionou moi satisfactoriamente como antíxeno nun inmunoensaio de detección de anticorpos fronte ao SARS-CoV-2 (sensibilidade: 96,41 %, especificidade: 96,37 %).
O ELISA indirecto desenvolvido para este traballo é un formato moi básico de inmunoensaio. Hai diversas maneiras de melloralo, e con iso mellorar aínda máis as cifras de sensibilidade e especificidade observadas. O importante era comprobar que a proteína recombinante producida en plantas é recoñecida en inmunoensaio, como punto de partida para xerar diversas aplicacións relacionadas co diagnóstico desta enfermidade, que esperamos que vaian xurdindo nun futuro próximo.
En definitiva, un equipo interdisciplinar formado por virólogos (CISA/ INIA-CSIC), biotecnólogos de plantas (CBGP/ INIA-CSIC, AGRENVEC) e epidemiólogos (CNE-ISCIII; CIBERESP; Madrid Salud) obtivemos en plantas un antíxeno útil e económico para o diagnóstico do SARS-CoV-2.
Miguel Ángel Jiménez Clavero é virólogo e profesor no Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA).
Cláusula de divulgación: como investigador principal, o autor é responsable da execución de fondos para investigación da Axencia Estatal de Investigación e da Comisión Europea, que recibe a institución pública Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA), para a que traballa, e que lle paga un salario polo seu labor.
Unha versión deste artigo foi publicada orixinalmente no blog de Madri+d.
