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El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

Plantas que fabrican la proteína N del coronavirus. Hablamos con Fernando Ponz Ascaso.

Planta fábrica de proteinas del coronavirus - Hablando con Científicos podcast - Cienciaes.com

Una planta de origen australiano, conocida como Nicotiana benthamiana, ha sido modificada mediante técnicas de biotecnología vegetal para que genere la proteína “N” del coronavirus SARS-CoV-2. El logro ha sido posible gracias a las investigaciones de nuestro invitado en Hablando con Científicos, Fernando Ponz Ascaso, investigador del INIA. El objetivo era convertir a la planta en una biofactoría capaz proporcionar de manera abundante y de menor coste los reactivos necesarios para la fabricación de las pruebas de diagnóstico de coronavirus.

Ahora todos estamos familiarizados con los test rápidos que se utilizan para detectar la COVID-19. Existen test de antígenos que detectan la presencia de una molécula o trozo del virus en una muestra extraída de la mucosa de una persona y test de anticuerpos que revelan la existencia de las moléculas que genera el sistema inmunitario de una persona que ha sido infectada en respuesta al virus. Estos test utilizan reactivos que, dado el elevado número de pruebas que son necesarias en la lucha contra la enfermedad creada por el coronavirus, ha provocado una demanda de materiales biotecnológicos, farmacéuticos, de investigación y sanitarios a escalas sin precedentes. En este sentido, la utilización de las plantas como biofactorías abre un camino muy interesante.

Cuando se toma una muestra de una persona y se introduce en un test de antígenos, si la persona está infectada, la proteína del virus interacciona con un reactivo que muestra su presencia con un cambio de color. En el caso de una persona que ya ha pasado la infección y tiene anticuerpos en la sangre, su infección pasada puede ser revelada mediante el test de anticuerpos, el cual, también detecta la presencia de esas moléculas en una gotita de sangre mediante una reacción diseñada para que se produzca un cambio de color en el dispositivo de diagnóstico.

Lógicamente, la prueba diagnóstica ha de ser diseñada para detectar una proteína concreta del coronavirus. El SARS-Cov-2, como cualquier virus, tiene numerosas proteínas pero los estudios del han permitido descubrir que está recubierto por una muy especial, conocida como “Spike o “S”, con la que se acopla a las células humanas dentro del cuerpo y las invade. Siendo esta proteína la que proporciona la puerta de entrada a la célula que el coronavirus va a infectar, muchas de las investigaciones, tanto del campo de las vacunas como las de las pruebas diagnósticas, han puesto en “S” el punto de mira. Así pues, las pruebas diagnósticas utilizadas habitualmente se basan en la detección de la presencia de la proteína spike para revelar la presencia de virus.

No obstante, como he dicho, el virus tiene muchas otras proteínas y Fernando Ponz Ascaso y su equipo ha puesto el punto de mira en una distinta, conocida como proteína Nucleocápside (N) que es utilizada por el virus para envolver su material genético. Esta proteína también provoca una fuerte respuesta inmunitaria y podría ser utilizada para fabricar pruebas diagnósticas que permitan distinguir a las personas vacunadas de las que han sufrido la infección. La razón es muy simple, las vacunas utilizadas actualmente han sido diseñadas para provocar una reacción del sistema inmunitario ante la proteína “S”, por lo que una persona vacunada generará anticuerpos contra esa proteína. En cambio, una persona que ha sido infectada por el virus, generará anticuerpos contras varias proteínas del virus, entre ellas, contra la proteína “N”. Así pues, un test de proteína “N” aplicado a una persona vacunada daría negativo, porque sus anticuerpos van solamente contra la proteína “S”, mientras que el mismo test en una persona que ha sufrido la enfermedad daría positivo ya que tendría anticuerpos contra la proteína “N”.

El trabajo publicado por Fernando Ponz y su equipo en la revista científica Frontiers in Plant Science es un paso más en su línea de investigación destinada a la biotecnología de virus en plantas. El equipo no solamente ha logrado la producción de la proteína N en plantas de Nicotiana benthamiana, sino que ha probado su eficacia en más de 400 sueros humanos procedentes de Madrid, caracterizados previamente en el Centro de Investigación en Sanidad Animal (CISA-INIA-CSIC).

Os invito a escuchar a Fernando Ponz Ascaso, Profesor de Investigación en el Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (INIA-CSIC).

Referencia:

Williams et al., The C-Terminal Half of SARS-CoV-2 Nucleocapsid Protein, Industrially Produced in Plants, Is Valid as Antigen in COVID-19 Serological Tests. Front. Plant Sci., 27 July 2021 | https://doi.org/10.3389/fpls.2021.699665


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