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La respuesta contra el COVID-19 que crece en levaduras

Científicos de la UNSAM que integran el Consorcio Argentino Anti Covid producen la proteína clave para el desarrollo de tratamientos y test contra el coronavirus en levaduras. Los biorreactores utilizados para su producción están alojados en el Instituto de Investigaciones Biotecnológicas del Campus de la Universidad.

Por Gaspar Grieco. Fotos: Pablo Carrera Oser

En abril de 2020 publicamos la nota “Científicxs de la UNSAM identifican posibles claves de la entrada del SARS-COV-2 a las células pulmonares. Allí te explicamos cómo se produce el proceso por el cual el coronavirus ingresa e infecta al organismo. Nunca está de más repasarlo: las células de los alveolos pulmonares tienen en su superficie receptores llamados proteínas ACE2 que funcionan como una especie de filtro con el exterior. El virus SARS-CoV-2 tiene en su superficie una proteína llamada Spike. Cuando el virus entra en el organismo se pega a las células de los alveolos pulmonares y las proteínas ACE2 y Spike se reconocen. Entonces, mediante un proceso llamado endocitosis mediada por receptor, los receptores de la célula permiten la entrada del virus. Suena complejo, pero técnicamente es de lo que todo el mundo estuvo hablando durante 2020.

La proteína Spike, que le da al virus el aspecto de corona, tiene en su superficie al dominio RBD. Se trata de una proteína más chiquita que interviene en el proceso de entrada a la célula. Esa pequeña porción de proteína es la clave para el desarrollo de sueros hiperinmunes terapéuticos contra el Covid-19 y tests serológicos para su detección en sangre.

Diego Noseda, científico del Instituto de Investigaciones Biotecnológicas (IIB) y Lucas Ruberto, investigador del Instituto Antártico Argentino (IAA) ubicado en el Campus de la UNSAM, son dos investigadores que integran el Consorcio Argentino AntiCovid-19. Juntos producen la proteína RBD en levaduras de la especie Pichia pastoris mediante fermentación en los biorreactores de la UNSAM.

Diego Noseda (IIB-UNSAM), Javier Santos (FCEyN-UBA) y Alejandro Nadra (FCEyN-UBA)

“El consorcio produce la proteína desde cero en el laboratorio. No trabajamos con el virus porque es muy peligroso. El gen del RBD se coloca dentro de la levadura Pichia pastoris mediante técnicas moleculares y después la levadura crece y produce esa proteína. Primero crecen en poco volumen y después se hace el escalado mayor en biorreactores de tanque agitado, que son los que tenemos y manejamos en el IIB”, cuenta Noseda.

Los resultados de este desarrollo fueron publicados recientemente por el Consorcio Anti Covid en la revista Scientific Reports de la Editorial de Nature en el paper Structural and functional comparison of SARS Cov 2 Spike receptor binding domain produced in Pichia pastoris and mamalian cells. “Se determinó que la RBD producida en la levadura Pichia pastoris es igual a la producida en células de mamíferos y funciona muy bien como candidata para desarrollar kits de diagnóstico y sueros inmunes. Es factible que también pueda utilizarse como candidata para el desarrollo de una posible vacuna”, dice Noseda. 

Desde el inicio del proyecto en julio, el equipo de trabajo ya logró realizar seis fermentaciones en los biorreactores de la UNSAM, los cuales tienen una capacidad de diez litros a escala laboratorio. Luego, mediante procesos cormatográficos, se purifica la RBD y se separa de las levaduras y de los otros componentes del medio de fermentación.

Un dato relevante es que a diferencia de la producción de RBD con células de mamíferos, producir la proteína con esta levadura mediante fermentación es más económico y rentable y se puede generar una mayor cantidad de RBD. El Consorcio Argentino AntiCovid ya está transfiriendo su producción a laboratorios del INTA para la creación de sueros inmunes en llamas y gallinas. La RBD se inocula a estos animales, los cuales no se infectan pero producen una gran cantidad de anticuerpos policlonales. Luego se extrae su plasma, se purifica y se desarrollan los sueros para tratamiento en humanos.

Biorreactor de tanque agitado para fermentaciones de levaduras

“Es un honor poder participar en este proyecto tan destacado e importante para poder aportar mis conocimientos previos de procesos fermentativo de microorganismos en biorreactores y de esa manera poder colaborar en la producción de la RBD junto a este consorcio AntiCovid”, concluye el investigador.

Al mismo tiempo, el laboratorio INMUNOVA, con participación de científicxs de la UNSAM, continúa desarrollando el suero Hiperinmune Anti Covid-19 con plasma de caballos. Las investigadoras María Laura Cerutti y María Eugenia Acuña, del Centro de Rediseño e Ingeniería de Proteínas (CRIP) del IIB producen la RBD con la que se inmuniza a los equinos en convenio con laboratorios privados. 

El Consorcio Argentino Anti COVID está conformado por 30 investigadorxs de las áreas de farmacia, bioquímica, medicina, ciencias exactas y naturales de distintas universidades públicas e institutos de investigación. Los investigadores se reúnen semanalmente de manera virtual para compartir resultados y planificar el modo de seguir avanzando.

Nota actualizada el 22 de diciembre de 2020

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