Clonación e síntese de virus: unha forma máis rápida de previr futuras pandemias

• autor:
• nome do autor

  Previsión de Quantumrun
• Setembro 29, 2022

Resumo de insight

As enfermidades virais levaron a avances na clonación de virus para unha rápida identificación e desenvolvemento de vacinas. Aínda que as investigacións recentes inclúen métodos innovadores como o uso de levadura para a replicación do SARS-CoV-2, persisten as preocupacións sobre a seguridade e a guerra biolóxica. Estes desenvolvementos tamén poderían impulsar avances na medicina personalizada, a agricultura e a educación, configurando un futuro con sectores de saúde e biotecnoloxía mellor preparados.

Contexto de clonación e síntese de virus

As enfermidades víricas sempre representaron unha ameaza para os seres humanos. Estas infeccións altamente patóxenas causaron moito sufrimento ao longo da historia, xogando a miúdo un papel fundamental no resultado das guerras e outros acontecementos mundiais. Os relatos de brotes virais, como a varíola, o sarampelo, o VIH (virus da inmunodeficiencia humana), o SARS-CoV (coronavirus da síndrome respiratoria aguda grave), o virus da gripe de 1918 e outros, documentan os efectos devastadores destas enfermidades. Estes brotes virais levaron a científicos de todo o mundo a clonar e sintetizar virus para identificalos rapidamente e producir vacinas e antídotos eficaces. 

Cando estalou a pandemia de COVID-19 en 2020, os investigadores mundiais utilizaron a clonación para estudar a composición xenética do virus. Os científicos poden coser fragmentos de ADN para replicar un xenoma viral e introducilos nas bacterias. Non obstante, este método non é ideal para todos os virus, especialmente os coronavirus. Debido a que os coronavirus teñen xenomas grandes, isto dificulta a replicación eficaz das bacterias. Ademais, partes do xenoma poden ser inestables ou tóxicas para as bacterias, aínda que a razón aínda non se entende completamente. 

Pola contra, a clonación e a síntese de virus están a avanzar nos esforzos de guerra biolóxica (BW). A guerra biolóxica libera microorganismos ou velenos que pretenden matar, desactivar ou aterrorizar ao inimigo ao mesmo tempo que devastan as economías nacionais en pequenas doses. Estes microorganismos clasifícanse como armas de destrución masiva porque incluso pequenas cantidades poden producir moitas vítimas. 

Impacto perturbador

En 2020, na carreira para desenvolver unha vacina ou tratamento para a COVID-19, os científicos da Universidade de Berna, con sede en Suíza, recorreron a unha ferramenta pouco común: o fermento. A diferenza doutros virus, o SARS-CoV-2 non se pode cultivar en células humanas no laboratorio, polo que é un reto de estudar. Pero o equipo desenvolveu un método rápido e eficiente para clonar e sintetizar o virus usando células de levadura.

O proceso, descrito nun artigo publicado na revista científica Nature, utilizou a recombinación asociada á transformación (TAR) para fusionar fragmentos curtos de ADN en cromosomas enteiros en células de levadura. Esta técnica permitiu aos científicos replicar rápida e facilmente o xenoma do virus. O método utilizouse para clonar unha versión do virus que codifica unha proteína reporteira fluorescente, o que permite aos científicos analizar os posibles medicamentos para determinar a súa capacidade para bloquear o virus.

Aínda que este descubrimento ofrece moitas vantaxes sobre os métodos tradicionais de clonación, tamén ten riscos. A clonación de virus en lévedos pode provocar a propagación de infeccións por levaduras en humanos, e existe o risco de que un virus de enxeñería poida escapar dun laboratorio. Non obstante, os científicos cren que o proceso de clonación ofrece unha poderosa ferramenta para replicar rapidamente virus e desenvolver tratamentos ou vacinas eficaces. Ademais, os investigadores están a investigar a implementación de TAR para clonar outros virus, incluíndo MERS (Síndrome Respiratorio de Oriente Medio) e Zika.

Implicacións da clonación e síntese de virus

As implicacións máis amplas da clonación e síntese de virus poden incluír: 

• Continuar a investigación sobre virus emerxentes, que permite aos gobernos prepararse para posibles epidemias ou pandemias.
• Biopharma acelera o desenvolvemento e a produción de fármacos contra enfermidades virais.
• O uso cada vez maior da clonación de virus para identificar armas biolóxicas. Non obstante, algunhas organizacións poden facer o mesmo para desenvolver mellores velenos químicos e biolóxicos.
• Os gobernos son cada vez máis presionados para que sexan transparentes sobre os seus estudos de viroloxía financiados con fondos públicos e a replicación que se fai nos seus laboratorios, incluídos os plans de continxencia para cando/se escapan estes virus.
• Maiores investimentos públicos e privados na investigación da clonación de virus. Estes proxectos poden xerar un aumento do emprego no sector.
• Expansión no campo da medicina personalizada, adaptando os tratamentos aos perfís xenéticos individuais e aumentando a eficacia das terapias virais.
• Desenvolvemento de métodos de biocontrol agrícola máis precisos, reducindo potencialmente a dependencia dos pesticidas químicos e fomentando a agricultura sostible.
• Institucións educativas que incorporan biotecnoloxía avanzada aos currículos, o que leva a unha forza laboral máis cualificada en viroloxía e xenética.

Preguntas a ter en conta

• De que outra maneira cres que a clonación de virus pode acelerar os estudos sobre enfermidades virais?
• Cales son os outros posibles perigos de reproducir virus no laboratorio?