(Cornell Alliance for Science | ChileBio) Como expliqué en un reporte anterior sobre el trabajo en curso en México para desarrollar una vacuna comestible para Covid-19 administrada a través de un tomate, las plantas tienen numerosas ventajas (principalmente sanitarias, de almacenamiento y transporte) sobre los métodos convencionales para obtener vacunas recombinantes. En la búsqueda bibliográfica para ese reportaje, observé que las microalgas (un tipo de alga pequeña y unicelular) es otra vía para obtener proteínas recombinantes y vacunas comestibles, con resultados notables hasta ahora.
Bajo este enfoque ya se han realizado una serie de desarrollos experimentales en vacunas orales contra patógenos como hepatitis B, malaria, virus del papiloma humano (VPH), enfermedad de mano, pie y boca (FMPV), peste porcina clásica (CSFV) y Staphylococcus aureus, con algunos ensayos pre-clínicos exitosos. La mayoría de estos trabajos utilizan Chlamydomonas reinhardtii, una pequeña alga unicelular y eucariota, como modelo de investigación y producción de fármacos y vacunas debido a su práctico manejo de laboratorio y transformación genética.
Con estos antecedentes, no fue extraño encontrar que no solo se están desarrollando kits de detección, spray nasal y potenciales fármacos para Covid-19 mediante algas, sino que también ya hay dos grupos científicos trabajando a contrarreloj para desarrollar vacunas comestibles en base a algas para el mismo virus. Antes de entrar en los detalles sobre ambas investigaciones, mi duda inicial recaía en las diferencias técnicas y de manejo que podrían tener las algas en comparación a cultivos en campo o invernaderos.
“Su cultivo puede realizarse en tierras infértiles o no aptas para cultivo, ya que son capaces de utilizar como fuente de nutrientes residuos y transformarlos en una amplia cantidad de moléculas de alta calidad”, me responde en un intercambio de correos el biotecnólogo Daniel Garza, el mismo científico que lidera la investigación del tomate-vacuna para Covid. Anteriormente, Garza desarrolló un proyecto de biotecnología ambiental para descontaminación del aire a través de microalgas en México, por lo cual aproveché su experiencia antes de proseguir investigando.
«Además es un proceso sustentable debido a que durante su cultivo son capaces de utilizar el carbono atmosférico (CO2) retirándolo y transformándolo en biomasa de alto valor», agrega Garza. «Poseen una importante ventaja en costo derivada de su alta tasa de crecimiento y su bajo costo de cultivo, lo cual las hace idóneas para la expresión de nuevas vacunas y sustituir aquellas que son costosas».
Fotobiorreactores en la Universidad de Verona, Italia
El primer trabajo para desarrollar una vacuna en microalgas, proviene de uno de los países más fuertemente golpeados por Covid-19 desde el inicio de la pandemia, Italia, específicamente desde el Laboratorio de Fotosíntesis y Bioenergía del Departamento de Biotecnología de la Universidad de Verona, dirigido por los profesores Roberto Bassi y Luca Dall’Osto.
Este laboratorio trabaja con una amplia gama de organismos fototróficos, incluidas algas unicelulares, musgos y plantas superiores, y además, tiene una fuerte línea de ingeniería genética en plantas modelo y algas unicelulares para expresar productos y enzimas recombinantes con aplicaciones industriales y de energía renovable.
«La capacidad de realizar ingeniería genética, especialmente en el alga unicelular del organismo modelo Chlamydomonas reinhardtii, ha proporcionado la base para contribuir al desarrollo de una vacuna oral contra la cepa viral SARS-COV-2 recientemente emergida, responsable de la pandemia actual que amenaza la salud global», afirma el Dr. Edoardo Cutolo, en una detallada entrevista (complementada con valiosa bibliografía) para Cornell Alliance for Science. Este pionero proyecto involucra a Cutolo y su colega Dr. Max Angstenberger, además del apoyo del Dr. Simone Barera.
El equipo de científicos aplica dos enfoques diferentes para introducir en el genoma de las microalgas una secuencia de ADN que codifica un antígeno derivado de SARS-COV2 (recordemos que el antígeno, para este caso, es una proteína o porción de proteína que produce una respuesta inmunitaria en nuestro cuerpo, generando finalmente anticuerpos contra el virus). La secuencia insertada corresponde a una porción del dominio de unión al receptor (RBD) de la proteína espiga del famoso virus, requerida para unirse al receptor ACE2 y así ingresar e infectar las células del huésped.
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