CIENCIAS BIOLÓGICAS Y DE LA SALUD

Proteínas para uso biotecnológico contra COVID-19

Un consorcio nacional de investigadores del CONICET desarrolló una forma más económica de generar mayores cantidades de un dominio de la proteína spike del SARS-CoV-2 que se utiliza en diversos desarrollos biotecnológicos de tratamiento y diagnóstico.


Consorcio Argentino Anti-Covid. Foto: Prensa FCEN UBA.
Reunión virtual del Consorcio Argentino Anti-Covid. Foto: Gentileza investigadores.

La levadura Pichia pastoris es de uso común en investigación y en la industria biotecnológica. Investigadores del CONICET, nucleados en el Consorcio anti-COVID, publicaron recientemente en la revista Scientific Reports (de la editorial Nature), los resultados de comparar qué ocurre con la producción del dominio RBD de la proteína Spike -una proteína del virus SARS-CoV-2- en levadura vs. en cultivos de células de mamíferos. La conclusión es que puede usarse esta levadura, con la ventaja de que produce mayor cantidad de proteína, a un costo mucho menor.

Desde el inicio de la actual pandemia de coronavirus el consorcio, conformado por más 30 investigadores del CONICET,  propuso que cada integrante aporte desde su área específica de conocimiento, y obtuvo, en tiempo record, resultados que contribuyeron al trabajo de muchos laboratorios del país, sea para el estudio de vacunas contra COVID19, o para la producción de tests, tratamientos con anticuerpos neutralizantes, entre otros.

“Cada uno contribuyó desde su lugar y así trabajamos en varios sistemas de expresión a la vez, donde cada cual aportó sobre lo que más sabe con la idea de poder contribuir con un antígeno escalable que pudiera servir para diagnóstico, anticuerpos neutralizantes y eventualmente puedan servir como una vacuna”, cuenta Cecilia D´Alessio, investigadora independiente del CONICET en el Instituto de Biociencias, Biotecnología y Biología Traslacional (iB3), de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires

La proteína normalmente se produce en cultivos de células humanas, pero esta producción es cara y complicada en cuanto a equipamiento y difícil de producir en una grandes cantidades. Para producirla en gran cantidad -escalarla-, los científicos exploraron esta posibilidad sobre levaduras. “Los medios de levadura tienen un rendimiento 10 veces mayor a los cultivos humanos, y su costo es 10 veces menor”, grafica la investigadora.

“Lo que nosotros queríamos era poner disponible en la Argentina esta proteína que sirve de antígeno para generar sueros hiperinmunes, para diagnóstico y, posiblemente se puede usar como vacuna”, explica Alejandro Nadra, investigador independiente del CONICET, en el IB3 y uno de los participantes del consorcio.

“Es una proteína que ‘representa’ al virus, es mucho más factible escalar, con una infraestructura para hacerlo que está disponible en muchos lados, lo que necesitábamos era comprobar que esta proteína sirve de reemplazo para la que se produce en células derivadas de humanos”, cuenta el investigador.

La levadura Pichia Pastoris, es una especie muy usada en el laboratorio porque se puede manipular fácilmente, y en la industria también se usa comúnmente. Es muy versátil y se conoce mucho, lo que la hace muy práctica para hacer expresión de proteínas.

La ventaja en los cultivos de células humanas es que la proteína que se expresa es muy similar a la del virus, por eso la comparación que realizó el consorcio es importante para asegurar que todos los beneficios de costo y escalado que ofrece la levadura, vienen acompañados de la calidad de las proteínas que produce. La conclusión es que tiene características que la hacen perfectamente utilizable como reemplazo del cultivo en las líneas celulares humanas.

En simultáneo a la investigación el consorcio, ofreció la proteína producida a varios grupos del país que requieren antígenos contra SARS-CoV-2, por ejemplo, a la Universidad Nacional de La Plata, la Universidad Nacional de José C. Paz, entre otras universidades nacionales, y a algunas empresas. Tal es el objetivo de aquí en más: continuar aportando a los distintos desarrollos que se llevan a cabo en la Argentina que pueden beneficiarse de la provisión de esta materia prima para sus investigaciones y eventualmente la producción en grandes escalas.

Por María Bocconi

 

Referencia bibliográfica: Argentinian AntiCovid Consortium., Arbeitman, C.R., Auge, G. et al. Structural and functional comparison of SARS-CoV-2-spike receptor binding domain produced in Pichia pastoris and mammalian cells. Sci Rep 10, 21779 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-78711-6