REACTIVOS NACIONALES PARA SALUD DE BAJO COSTO

Científicas y científicos trabajando en la biofábrica.

Al punto

• Investigadores de la UBA han desarrollado una biofábrica que usa larvas de insectos para producir proteínas esenciales para kits de diagnóstico y antivenenos.
• Este sistema reduce costos, y la dependencia de importaciones.
• Se están desarrollando aplicaciones en el área veterinaria, kits de diagnóstico para dengue y antivenenos para arañas comunes.
   

Los kits de diagnóstico serológicos que se hicieron famosos durante la pandemia de COVID-19, son vitales para los estudios epidemiológicos y el diagnóstico de enfermedades. Para su desarrollo se requiere un tipo específico de proteínas, un tipo de reactivo que se suele importar, que es de costo elevado. 

Un equipo de investigación de la Universidad de Buenos Aires ha desarrollado una biofábrica de este tipo de proteínas que utiliza un sistema único en el mundo.  La producción de biomoléculas complejas en insectos de forma eficiente, escalable y con alto grado de pureza está además abriendo nuevas oportunidades para la producción local de bioterapéuticos y vacunas.  

En el instituto NANOBIOTEC de la UBA/CONICET, ya han desarrollado un novedoso Kit en plena Pandemia de COVID, y ahora están trabajando diversas aplicaciones en el área veterinaria, a la vez que desarrollan proteínas para fabricar antivenenos para las arañas más comunes del país, esto último en colaboración con el ANLIS Malbrán. 

Del laboratorio a la sociedad

El equipo de investigadoras e investigadores de la UBA viene trabajando desde hace 15 años en el perfeccionamiento de una plataforma de producción de proteínas que se usan en salud pública que es única en el mundo. 

Este sistema utiliza larvas de insectos que son plaga en Argentina para fabricar proteínas de alta calidad, a un precio competitivo a nivel internacional. Se han aliado con la empresa Trebe Biotech, para llevar esa producción a una escala industrial.

“Nosotros, durante la pandemia de COVID, produjimos la principal proteína que era dificilísima de conseguir, la spike del SARS-CoV-2. Lo hicimos trabajando con AgIdea, una empresa nacional que cría larvas en condiciones de laboratorio a escala industrial con otros fines. La proteína spike de coronavirus forma parte del primer kit de diagnóstico comercial aprobado por ANMAT que usa una proteína de larvas de insectos como único antígeno, y es fabricado por Chemtest Argentina”, contó María Victoria Miranda, directora del Instituto NANOBIOTEC, investigadora de CONICET y profesora de Biotecnología en la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la UBA.

“También hemos desarrollado antígenos para dengue, interferones para su uso en mascotas, y trabajamos junto con el Inst. Malbrán en la producción de medicamentos como los antivenenos de segunda generación”, agregó Miranda. “Buscamos permanentemente que todo lo que hacemos no quede en el laboratorio, sino que sea transferido a una empresa, para que pueda ser utilizado en la sociedad”.

La empresa Trebe Biotech, con base en Pergamino, se creó para poder llevar todos los desarrollos del equipo de la UBA al mercado con una escala industrial. Actualmente están trabajando en un sistema robótico para automatizar el proceso, y hacerlo todavía más eficiente y masivo. Mediante acuerdos estratégicos vía UBATec, un porcentaje de las ganancias de las ventas de los reactivos vuelven a la UBA y a los investigadores. 

Larvas trabajando

La biofábrica desarrollada por el equipo de la UBA, dirigido por Victoria Miranda, funciona haciendo que las larvas de unos insectos plaga produzcan las proteínas que ellos necesitan, ya sea para usar como insumo de un test de diagnóstico, o para fabricar un antiveneno. 

Se hace mediante biotecnología. Las larvas elegidas son la Spodoptera frugiperda, conocida como oruga militar tardía, y la Rachiplusia nu, también llamada oruga medidora. Ambas son plagas de la soja, sin valor comercial. 

La larva, por su cuenta, jamás va a producir la proteína spike del virus que causa el COVID, o una toxina de araña necesaria para un antiveneno, así es que lo que hacen los científicos es utilizar técnicas de laboratorio para inducir a que lo haga. 

“Lo que hacemos es trabajar con un virus que es específico de las larvas, que no es nocivo, ni peligroso, para las personas. Ese virus es el enemigo natural de los insectos, y una vez modificado por biología molecular, lleva la información para que las larvas reciban la orden de que, en vez de producir una proteína que generalmente hacen, hagan la que nosotros necesitamos”, explicó Miranda.

“Lo que hacemos es intervenir en el momento preciso del ciclo viral, cosechando las larvas para recuperar la proteína de interés antes de que el virus cause su degradación”. agregó la investigadora. “Una parte importante del proceso es la purificación, que nos lleva a quedarnos sólo con la proteína que nosotros queremos y libre de contaminantes. Luego de años de trabajo nuestro equipo logró crear un método eficiente para esta etapa clave a fin de no encarecer la producción”.

En laboratorio las y los investigadores pueden trabajar a baja escala con hasta 500 larvas, pero en la empresa Trebe, pueden llegar a miles, y con los sistemas robotizados que están desarrollando, llegarán a mucho más por día. 

Antiviral para mascotas y kits de diagnóstico 

“Nosotros siempre trabajamos con la idea de que sea un proceso adaptable a una necesidad de una cierta proteína o reactivo. Ya tenemos la aprobación del ANMAT para la producción de proteínas para el kit de diagnóstico, pero ahora queremos avanzar en la línea veterinaria, concretamente en producción de biofármacos para tratamiento”, comentó Miranda. “Tenemos que demostrar que las proteínas que se generan en el sistema tienen la calidad suficiente para ser inyectadas en un animal. Buscamos primero eso, ya que para humanos lleva mucho tiempo, pero es la idea a futuro”.

Actualmente están trabajando en generar un antiviral y antitumoral biológico para mascotas. Un interferón específico para perros y gatos. Actualmente se les suele aplicar interferón humano, ya que en ninguna parte de América, incluido Estados Unidos se comercializan los interferones específico para mascotas.

“El procedimiento ya está listo, y se está escalando en Trebe. Incluso tenemos laboratorios veterinarios interesados en sacarlo al mercado y ya estamos avanzando para iniciar las  pruebas de seguridad y eficacia”, explicó Miranda.

Otra línea de trabajo importante del instituto NANOBIOTEC, utilizando la biofábrica, de larvas es la generación de reactivos para kits de diagnóstico. Ya lo hicieron exitosamente con uno para COVID-19, y actualmente están trabajando en hacer un kit serológico eficiente y de bajo costo para dengue.

“Generamos cuatro antígenos de dengue, uno para cada serotipo, en larvas de insectos”, contó Miranda. “Eso lo estamos aplicando a un kit serológico para poder informar   seroprevalencia en poblaciones y determinar con que serotipo de virus de dengue se infectó. También es aplicable para evaluar la performance de las nuevas vacunas”.

Antivenenos

También están trabajando en colaboración con el ANLIS Malbrán en la creación de antivenenos contra la picadura de las arañas más comunes de nuestra región. Se trata de la araña de rincón o araña violinista, cuyo nombre científico es Loxosceles laeta. Está en todas las casas, en lugares oscuros y es ponzoñosa. 

Si bien no es agresiva, si se ve amenazada pica, y puede generar desde lesiones en la piel leves hasta una necrosis y un accidente de este tipo puede ser ocasionalmente mortal. El único antídoto para estos casos es el antiveneno que debe administrarse rápidamente al paciente para que sea efectivo.

La producción de antiveneno tradicional consiste en conseguir arañas, y manipularlas para extraer el veneno. Ese veneno luego se lo inyecta en caballos, que son resistentes, y producen gran cantidad de anticuerpos. Estos últimos se extraen en forma de suero, para luego generar un medicamento que pueda contrarrestar el daño que podría generar la picadura de una araña.

“El cuello de botella de la producción del antiveneno es conseguir el veneno en sí. Ahí es donde entra la UBA, y nuestro grupo de trabajo, en ayuda del Malbrán. El veneno tiene un montón de componentes, dentro de ellos algunas proteínas, y hay una en especial que es la más importante, la más tóxica. Lo que hicimos nosotros fue producirla por métodos biotecnológicos”, explicó Miranda. “Usamos la plataforma de larvas para poder tener un método relativamente sencillo que se independice de ir a buscar las arañas”. 

“La producción de antiveneno tradicional consiste en administrar algo tóxico, el veneno, a un caballo”, explicó Matías Fingermann, investigador de CONICET en el ANLIS Malbrán y profesor de la Universidad Nacional de Moreno. “Se le aplican diferentes dosis, de a poco, para que no le haga daño, pero sí que levante anticuerpos. Hasta que llega a un punto en el que el caballo está lo suficientemente fuerte contra la sustancia tóxica”. 

“Ahora, si al veneno le sacás la capacidad de hacer daño, ya contás con el beneficio de que no hay que ir de a poco”, explicó Fingermann. “El organismo del caballo reacciona contra la proteína del veneno y genera anticuerpos de una forma más eficiente. A la vez, te independizás de tener que conseguir arañas, y manipularlas para extraerles el veneno”. 

“La inmunización de caballos con una proteína generada por biotecnología en sustitución del veneno completo le brinda sustentabilidad al proceso y es menos agresivo para el animal productor”, agregó Miranda.

El trabajo que está realizando el equipo de NANOBIOTEC con la biofábrica de insectos es algo original, único en el mundo. Un laboratorio en España trabaja en algo similar, si bien ellos usan la pupa de otra polilla plaga en Europa y otro laboratorio japonés utiliza gusano de seda para generar productos para veterinaria. 

La investigación y el conocimiento producido dentro instituciones científicas nacionales, como la UBA, sirve para alcanzar la soberanía en salud pública. Al producir localmente componentes vitales para el bienestar de la sociedad argentina, se evita la dependencia de las importaciones, que pueden ser caras o a veces escasear en el momento de más necesidad, como ocurrió durante la pandemia de COVID.