Durante la primera ola de COVID-19, cuando Saumitra Das y sus colegas secuenciaban miles de muestras todos los días para detectar variantes del SARS-CoV-2 como parte de INSACOG, la iniciativa de vigilancia del genoma del gobierno de la India, competían contra el tiempo para rastrear las mutaciones. como aparecieron. "Si queríamos predecir si una de estas mutaciones iba a ser peligrosa desde la perspectiva de la salud pública, necesitábamos un sistema de ensayo", dice Das, profesor del Departamento de Microbiología y Biología Celular (MCB), Instituto Indio de Ciencias ( IISc).

El protocolo de ensayo ampliamente seguido implicó aislar el virus de las muestras, crear múltiples copias del virus y estudiar su transmisibilidad y eficiencia al ingresar a las células vivas. Trabajar con un virus tan altamente infeccioso es peligroso y requiere un laboratorio de nivel de bioseguridad 3 (BSL-3), pero solo hay un puñado de estos laboratorios en todo el país equipados para manejar dichos virus.

Para abordar este problema, Das y su equipo, junto con sus colaboradores, ahora han desarrollado y probado una nueva partícula similar a un virus (VLP), una molécula a nanoescala no infecciosa que se asemeja y se comporta como el virus, pero que no contiene su material genético nativo. —en un estudio publicado en Microbiology Spectrum .

Dichos VLP tienen varios usos. No solo se pueden usar para estudiar de forma segura el efecto de las mutaciones que pueden surgir en el SARS-CoV-2, sin necesidad de una instalación BSL-3, sino que también se pueden desarrollar potencialmente en una vacuna candidata que puede desencadenar una respuesta inmunitaria en nuestros cuerpos. . Soma Das, científico del Departamento de Bioquímica y uno de los autores, agrega que estos VLP también se pueden usar para reducir el tiempo necesario para detectar medicamentos que puedan combatir el virus.

El laboratorio de Das ha estudiado el virus de la hepatitis C durante 28 años. Han demostrado que las VLP se pueden utilizar como vacunas candidatas para desencadenar una respuesta inmunitaria. Cuando llegó la pandemia, Das y su equipo comenzaron a trabajar en un VLP para el SARS-CoV-2. Primero tuvieron que sintetizar artificialmente una VLP con las cuatro proteínas estructurales (punta, envoltura, membrana y nucleocápside) que se ven en el virus real. "El principal desafío fue expresar las cuatro proteínas estructurales juntas", dice Harsha Raheja, Ph.D. estudiante del MCB y primer autor del estudio.

El SARS-CoV-2 se replica al producir cada proteína estructural por separado y luego ensamblarlas en un caparazón que contiene el material genético en su interior para formar una partícula viral activa. Para recrear esto, el equipo eligió un baculovirus, un virus que afecta a los insectos pero no a los humanos, como vector (portador) para sintetizar las VLP, ya que tiene la capacidad de producir y ensamblar todas estas proteínas y replicarse rápidamente. A continuación, los investigadores analizaron las VLP con un microscopio electrónico de transmisión y descubrieron que eran tan estables como el SARS-CoV-2 nativo. A 4 grados centígrados, la VLP podía adherirse a la superficie de la célula huésped ya 37 grados centígrados (temperatura normal del cuerpo humano), podía entrar en la célula.

Cuando el equipo inyectó una dosis alta de VLP en ratones en el laboratorio, no afectó los tejidos del hígado, los pulmones o los riñones. Para probar su respuesta inmune, dieron una inyección primaria y dos inyecciones de refuerzo a modelos de ratones con un intervalo de 15 días, después de lo cual encontraron una gran cantidad de anticuerpos generados en el suero sanguíneo de los ratones. Estos anticuerpos también fueron capaces de neutralizar el virus vivo, encontró el equipo. "Esto significa que están protegiendo a los animales", explica Raheja.

Los investigadores han solicitado una patente para su VLP y esperan convertirla en una vacuna candidata. También planean estudiar el efecto de la VLP en otros modelos animales (usando la experiencia de SG Ramachandra, uno de los inventores) y eventualmente en humanos. Raheja dice que también han desarrollado VLP que podrían ofrecer protección contra las variantes más recientes como omicron y otros sublinajes. + Explora más

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