El trabajo de un equipo internacional de científicos, dirigido por investigadores de Universidad Tecnológica de Queensland (QUT), podría ayudar a producir grandes cantidades de vacunas contra COVID-19 en una planta silvestre de Australia.
El profesor Peter Waterhouse, un australiano Laureate Fellow, ha desarrollado una hoja de ruta para biólogos y biotecnólogos que están recurriendo a la nueva técnica de producción de anticuerpos, vacunas y terapias, incluidas las de COVID-19, en plantas.
El profesor Waterhouse, del Laboratorio de Genética Molecular (LMG) en QUT, dijo que una compañía internacional de biotecnología ya había recibido acceso rápido a toda la secuencia del genoma a nivel de cromosoma de la planta nativa de Australia Nicotiana benthamiana (pariente cercano del tabaco y una planta modelo muy usada en investigación).
“Ahora estamos poniendo esta información inédita a disposición de cualquier equipo que trabaje en la lucha contra la pandemia de COVID-19”, dijo el profesor Waterhouse
“Esto les permitirá “modificar” el genoma para producir vacunas y terapias de mejor calidad que están hechas a medida para su uso en humanos”.
COVID-19 ha causado la pandemia más grande y mortal desde la gripe española de 1918 y una gran cantidad de grupos de investigación públicos y privados están trabajando las 24 horas para desarrollar productos de diagnóstico y vacunas basadas en proteínas para combatir la pandemia.
Un problema importante, una vez que se desarrollan, es su producción a gran escala y a bajo costo.
Una solución es utilizar plantas como biofábricas para la producción. Las plantas se pueden cultivar en grandes cantidades utilizando tecnologías agrícolas simples, que están al alcance de los países en desarrollo que carecen de métodos sofisticados de producción de proteínas, como los que utilizan cultivos de células animales. Esta disciplina se conoce como “agricultura molecular”.
Los biotecnólogos pueden usar la planta inyectando o infiltrando las instrucciones de ADN de cómo fabricar el anticuerpo o la vacuna en sus hojas y la planta hace el resto, produciendo la vacuna en sus células y savia.
La planta, Nicotiana benthamiana, se está utilizando en todo el mundo como la biofábrica de plantas de vacuna de elección y la secuenciación del genoma ha sido dirigida por el profesor Waterhouse en asociación con el consorcio europeo Horizon2020 Newcotiana.
“Comenzamos el proyecto con el consorcio Newcotiana hace tres años con la idea de hacer que las plantas pudieran producir cantidades más grandes y mejores cualidades de la vacuna y los anticuerpos cuando no se conocía COVID-19″, dijo el profesor Waterhouse.
“A medida que avanzamos, siempre será necesario responder rápidamente a las nuevas cepas del virus a medida que emerjan. En los últimos años hemos visto SARS, MERS y ahora COVID-19”.
“Es realmente afortunado que estemos alcanzando el nivel de comprensión de esta planta-biofábrica y que hayamos progresado en el proyecto Newcotiana H2020 hasta donde podamos, permitiendo y brindando nuevas y mejores formas de enfrentar los desafíos actuales y futuros”.
El trabajo del profesor Waterhouse, que se puede utilizar en una amplia gama de proyectos, desde aumentar la resistencia a las enfermedades de las plantas, hasta crear mejores vacunas y anticuerpos, se ha destacado en una nueva serie de la Academia Australiana de Ciencias.
La planta, conocida en el laboratorio como “benth”, es una antigua planta de tabaco nativo que crece naturalmente solo en el norte y centro de Australia, y también puede ser la clave para el cultivo de plantas que puedan resistir enfermedades y el cambio climático.
Fue descrito por primera vez por el cirujano del barco a bordo del HMS Beagle (en el cual viajó Charles Darwin) en su tercer viaje por Australia y en 1936 Sir John Cleland recolectó la semilla, de una planta que crece en Australia Central, que se propagó y pasó de laboratorio a laboratorio en todo el mundo.
El genoma de “benth” tiene aproximadamente 60,000 genes, aproximadamente el doble del número de una planta ordinaria.
“Es una planta especial porque se está utilizando para un amplio espectro de vacunas y anticuerpos, incluidos los de Ébola y ahora para COVID-19”, dijo el profesor Waterhouse. “Las plantas no suelen producir anticuerpos, es algo que hacen los animales”.
El profesor Waterhouse, del Centro de Agricultura y Bioeconomía y de la Facultad de Biología y Ciencias Ambientales, ha estado recolectando y estudiando diferentes ecotipos de esta planta e hizo una expedición al centro de Australia para encontrar la planta. Su equipo también está utilizando Benth para diseñar cultivos resistentes a enfermedades.
- Fuente: https://www.qut.edu.au/news?id=161148
- Para acceder a la secuencia genómica de N. benthamiana: https://nbenth.com/annotator/index.
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