Clonació i síntesi de virus: una manera més ràpida de prevenir futures pandèmies

• autor:
• nom de l'autor

  Previsió de Quantumrun
• Setembre 29, 2022

Resum d'informació

Les malalties víriques han donat lloc a avenços en la clonació de virus per a la identificació ràpida i el desenvolupament de vacunes. Tot i que les investigacions recents inclouen mètodes innovadors com l'ús de llevats per a la replicació del SARS-CoV-2, persisteixen les preocupacions sobre la seguretat i la guerra biològica. Aquests desenvolupaments també podrien impulsar avenços en la medicina personalitzada, l'agricultura i l'educació, donant forma a un futur amb sectors sanitaris i biotecnològics millor preparats.

Context de clonació i síntesi de virus

Les malalties víriques han suposat constantment una amenaça per als éssers humans. Aquestes infeccions altament patògenes han causat molt patiment al llarg de la història, sovint jugant un paper fonamental en el resultat de guerres i altres esdeveniments mundials. Els relats de brots virals, com la verola, el xarampió, el VIH (virus de la immunodeficiència humana), el SARS-CoV (coronavirus de la síndrome respiratòria aguda severa), el virus de la grip de 1918 i altres, documenten els efectes devastadors d'aquestes malalties. Aquests brots virals han portat els científics de tot el món a clonar i sintetitzar virus per identificar-los ràpidament i produir vacunes i antídots efectius. 

Quan la pandèmia de COVID-19 va esclatar el 2020, els investigadors globals van utilitzar la clonació per estudiar la composició genètica del virus. Els científics poden cosir fragments d'ADN per replicar un genoma viral i introduir-los en bacteris. Tanmateix, aquest mètode no és ideal per a tots els virus, especialment els coronavirus. Com que els coronavirus tenen genomes grans, això dificulta la replicació eficaç dels bacteris. A més, parts del genoma poden ser inestables o tòxiques per als bacteris, tot i que encara no s'entén del tot el motiu. 

En canvi, la clonació i la síntesi de virus estan avançant en els esforços de guerra biològica (BW). La guerra biològica allibera microorganismes o verins que tenen la intenció de matar, desactivar o aterroritzar l'enemic alhora que devasten les economies nacionals en petites dosis. Aquests microorganismes es classifiquen com a armes de destrucció massiva perquè fins i tot petites quantitats poden produir moltes víctimes. 

Impacte disruptiu

El 2020, en la carrera per desenvolupar una vacuna o tractament per a la COVID-19, científics de la Universitat de Berna, amb seu a Suïssa, van recórrer a una eina inusual: el llevat. A diferència d'altres virus, el SARS-CoV-2 no es pot cultivar en cèl·lules humanes al laboratori, cosa que fa que sigui difícil d'estudiar. Però l'equip va desenvolupar un mètode ràpid i eficaç per clonar i sintetitzar el virus mitjançant cèl·lules de llevat.

El procés, descrit en un article publicat a la revista científica Nature, va utilitzar la recombinació associada a la transformació (TAR) per fusionar fragments curts d'ADN en cromosomes sencers a les cèl·lules de llevat. Aquesta tècnica va permetre als científics replicar ràpidament i fàcilment el genoma del virus. El mètode s'ha utilitzat per clonar una versió del virus que codifica una proteïna reportera fluorescent, permetent als científics examinar medicaments potencials per la seva capacitat de bloquejar el virus.

Tot i que aquest descobriment ofereix molts avantatges respecte als mètodes tradicionals de clonació, també té riscos. La clonació de virus en llevats pot provocar la propagació d'infeccions per llevats en humans, i hi ha el risc que un virus dissenyat pugui escapar d'un laboratori. No obstant això, els científics creuen que el procés de clonació ofereix una eina poderosa per replicar ràpidament virus i desenvolupar tractaments o vacunes efectius. A més, els investigadors estan investigant la implementació de TAR per clonar altres virus, com ara MERS (Síndrome Respiratori de l'Orient Mitjà) i Zika.

Implicacions de la clonació i la síntesi de virus

Les implicacions més àmplies de la clonació i la síntesi de virus poden incloure: 

• Continuar la investigació sobre virus emergents, que permet als governs preparar-se per a possibles epidèmies o pandèmies.
• Biopharma accelera el desenvolupament i la producció de fàrmacs contra malalties víriques.
• L'ús creixent de la clonació de virus per identificar armes biològiques. Tanmateix, algunes organitzacions podrien fer el mateix per desenvolupar millors verins químics i biològics.
• Els governs estan cada cop més pressionats perquè siguin transparents sobre els seus estudis de virologia finançats amb fons públics i la replicació que es fa als seus laboratoris, inclosos els plans de contingència per quan/si s'escapen aquests virus.
• Majors inversions públiques i privades en investigació sobre la clonació de virus. Aquests projectes poden generar un augment de l'ocupació en el sector.
• Expansió en l'àmbit de la medicina personalitzada, adaptant els tractaments als perfils genètics individuals i augmentant l'eficàcia de les teràpies virals.
• Desenvolupament de mètodes de biocontrol agrícola més precisos, reduint potencialment la dependència dels pesticides químics i fomentant l'agricultura sostenible.
• Institucions educatives que incorporen biotecnologia avançada als plans d'estudis, donant lloc a una mà d'obra més qualificada en virologia i genètica.

Preguntes a tenir en compte

• De quina altra manera creus que la clonació de virus pot accelerar els estudis sobre malalties víriques?
• Quins són els altres perills possibles de reproduir virus al laboratori?