Covid-19: Como é que agro biotecnologia está a ajudar?

Nicotidiana benthamiana
A Nicotiana benthamiana é uma das plantas que pode ser usada para a produção da vacina para o novo coronavírus.

Investigadores de diversas áreas, desde imunologistas, epidemiologistas, matemáticos, engenheiros, investigadores em plantas e outros estão a desviar o seu foco principal de investigação para encontrar soluções para a pandemia de SARS-CoV-2.  Unem esforços para produzir uma vacina, usando tecnologias disponíveis para a modificação genética de plantas.

Os cientistas María Coca e Juan José López-Moya do Centro de Investigação em Genómica Agrícola (CRAG), em Espanha, estão a oferecer os seus conhecimentos em biotecnologia e virologia de plantas, respetivamente, para produzir antigénios SARS-CoV-2 que possam ser usados ​​como vacinas. Coca e López-Moya propõem experimentar diferentes sistemas de expressão derivados de plantas e até já constituíram uma equipa com colegas de outros centros de investigação, como o CNB, o IBMCP e o CEBAS, incluindo também um especialista em imunologia em coronavírus que realizaria os estudos de validação em camundongos e em culturas celulares.

“Os sistemas de produção que propomos superariam alguns dos problemas associados a outros sistemas de produção de vacinas, como as dificuldades para aumentar a produção ou a necessidade de isolar o antigénio e purificá-lo. Os sistemas vegetais também estão livres de outros patogénicos humanos e a produção seria segura e a um custo muito menor em termos de tempo e dinheiro”, explica María Coca.

Desde os tempos primitivos que os seres humanos usam plantas para curar doenças. A farmacoterapia moderna inclui muitos medicamentos, cujos compostos ativos foram descobertos inicialmente nas plantas, e as plantas selvagens ainda estão sob investigação na esperança de encontrar novos compostos bioativos. Nesse sentido, a capacidade das plantas de sintetizar uma ampla gama de moléculas é já por demais conhecida.

Atualmente, graças às modernas ferramentas biotecnológicas, os cientistas podem desenvolver plantas para produzir outros compostos de interesse, como os antimicrobianos. Em 2019, María Coca, juntamente com o especialista em vírus de plantas do IBMCP José Antonio Darós, já demonstrou que podem produzir compostos antifúngicos ativos em plantas de Nicotiana benthamiana. Para isso, criaram um vírus vegetal para produzir proteínas antifúngicas dentro das folhas da planta. Essa mesma estratégia poderia agora ser usada para produzir antigénios SARS-CoV-2, não apenas na planta Nicotiana benthamiana mas também em plantas de alface.

“Uma vez desenvolvido e validado o sistema, seria muito fácil implementá-lo para a produção de antigénios”, explica López-Moya. “Com a sua adaptação à alface, podemos até testar a imunização oral”, acrescenta Coca.

Entre muitas outras vantagens, de ressaltar que as plantas podem ser cultivadas facilmente em países em desenvolvimento que não dispõem de métodos sofisticados de produção de proteínas, contribuindo, portanto, com soluções em larga escala para a crise global.

Os investigadores do Centro de Investigação em Genómica Agrícola também têm experiência na adaptação de tecnologias baseadas em plantas e outras plataformas que podem ser adaptadas para a produção de antigénios SARS-CoV-2, como culturas de leveduras de crescimento rápido, onde produziram compostos antifúngicos com sucesso. Com essas abordagens, os antigénios SARS-CoV-2 podem ser produzidos em questão de dias em escalas industriais.

Mais: em colaboração com a empresa de biotecnologia Vytrus biotech, os investigadores do CRAG afirmam estar empenhados em impulsionar os limites da tecnologia para adaptar as propriedades naturais das plantas e, com isso, melhorar a resposta imunológica e facilitar a estabilidade e entrega do antigénio.

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COVID-19 |Cientistas estão a desenvolver teste de diagnóstico de baixo custo com tecnologia CRISPR

COVID
Créditos da imagem: Getty Images

Investigadores do Departamento de Engenharia Biomédica da Universidade de Connecticut, nos EUA, estão a usar uma ferramenta de edição do genoma – o CRISPR – no desenvolvimento de um novo teste de diagnóstico simples e de baixo custo para detetar doenças infeciosas, incluindo o novo corona vírus SARS-CoV-2, o agente causador da COVID-19.  

O investigador e Professor Associado da Universidade de Connecticut, Changchun Liu, desenvolveu o método “CRISPR-Cas12a duplo tudo-em-um” (AIOD-CRISPR) para permitir testes simples e deteção visual rápida e ultrassensível dos vírus SARS-CoV-2 e HIV, destinados a uso doméstico ou em pequenas clínicas. “O recente surto de novos coronavírus espalhou-se rapidamente por todo o mundo”, pelo que “a deteção rápida e precoce do vírus SARS-CoV-2 facilitará uma intervenção atempada e reduzirá o risco de transmissão de doenças. O nosso método tem um grande potencial para desenvolver a próxima geração de diagnóstico molecular nos pontos de atendimento”.

Embora o método da reação em cadeia da polimerase (PCR) seja atualmente considerado o “padrão de ouro” para o diagnóstico de doenças, apresenta um senão: depende de equipamentos caros e de pessoal bem treinado. Mas o método de Changchun Liu, ao contrário do PCR, é isotérmico (~ 37 ° C) e, também ao contrário de outras tecnologias de amplificação isotérmica, possui melhor sensibilidade e especificidade.

No trabalho de laboratório, o sistema AIOD-CRISPR detetou com sucesso o DNA e o RNA do SARS-CoV-2 e do HIV. Além disso, o método foi avaliado pela deteção do RNA do HIV-1 extraído de amostras de plasma humano, tendo alcançado resultados comparáveis ​​ao método de PCR.

A UConn entrou recentemente com um pedido de patente sobre esta tecnologia.

De salientar que esta não é a primeira vez que Changchun Liu responde a um surto com tecnologia inovadora de diagnóstico. Em 2015-2016, durante o surto do vírus Zika, o laboratório deste investigador na Universidade da Pensilvânia desenvolveu uma plataforma de diagnóstico molecular para a deteção do Zika, para ser usada em pontos de atendimento livres, sem necessidade de assistência médica.

Para mais informações sobre o teste de diagnóstico para deteção do novo coronavírus, com tecnologia CRISPR, leia o manuscrito, disponível na BioRxiv preprint platform.

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