Boletín UNAM-DGCS-546
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ESTUDIAN EN
El uso de virus modificados molecularmente que infectan insectos, como
sistema para producir vacunas que no caduquen, sean económicas, de aplicación
masiva, y no requieran refrigeración, es el proyecto que realizan
científicos del Instituto de Fisiología Celular (IFC) de
Los llamados baculovirus se recubren de una matriz o especie de cápsula, denominada polihedra,
que les permite vivir durante años en el medio ambiente, explicó Agustín Luz
Madrigal, del Instituto de Investigaciones Biomédicas (IIBm).
La idea es utilizar ese
receptáculo para que contengan vacunas y, así, protegerlas de la descomposición,
es decir, no necesitarían refrigeración y se mantendrían estables por largos
periodos de tiempo; eso habilita un manejo fácil y seguro en áreas donde no
cuentan con energía eléctrica, como zonas rurales o aisladas.
“Si se logra que se
conserven, de la misma forma que se mantiene el virus del insecto en esas
cápsulas, podrían durar años, soportar el calor y la luz ultravioleta; entonces
se llevarían a sitios lejanos, sin cargar termos con hielo, y sin el riesgo de
perderlas por descomposición”, dijo Luis Vaca.
El producto será
patentado, pues es único a nivel mundial, y podría convertirse en una poderosa
herramienta para el desarrollo de sistemas de inoculación, no sólo para
humanos, sino para uso veterinario. “Además, constituye en un claro ejemplo de
la aplicación de la bio y nanotecnología, en
El concepto es
relevante, porque en México la mayoría de las vacunas son importadas. “Si se
tuviera un problema grave de salud, como una pandemia de influenza aviar, sería
necesario traer de otros países las dosis suficientes, pero la espera podría
resultar peligrosa”, apuntó el coordinador del proyecto.
Las cápsulas, que
miden apenas una micra de diámetro, y están hechas de una proteína llamada polihedrina, se obtienen del virus Autographa californica,
que infecta y mata a lepidópteros, como larvas de pequeñas mariposas nocturnas;
pero en humanos no causan ningún daño.
Luego de un trabajo de años, donde se realizaron estudios de los mecanismos moleculares del virus y sus mutaciones, los científicos establecieron la secuencia genética, que permite incorporar otros biopolímeros de interés en la polihedra.
Se ha constatado que
cuando las nuevas proteínas se incorporan, no pierden su función y siguen
trabajando normalmente. De igual forma, abundó Vaca Domínguez, se han hecho
mutaciones a la polihedrina, para obtener matrices de
diferentes tamaños y formas, como donas, cubos, poliedros y amorfas, entre
otras.
Es
como una habitación, donde cada ladrillo es una unidad. Las mutaciones en la
estructura de uno de los ladrillos logran que esos bloques se hagan más anchos
de un lado, o cortos del otro; eso cambia la forma de las paredes y, por ende,
la morfología; “la idea es tener disponible el mayor número posible de formas, para determinar cuáles son más
eficientes en liberar las vacunas de interés”.
Además, se podrían
edificar los tabiques en diferente
número, para varias enfermedades; ocho para amibiasis, o cinco para el herpes,
la idea es poner varios antígenos en la misma polihedra,
y obtener vacunas multivalentes.
Un aspecto adicional,
reiteró Agustín Luz, es que las nanopartículas se
pueden producir en grandes cantidades, y a precio muy bajo, lo que constituye
un avance en el ámbito de la producción de vacunas recombinantes.
El
director del proyecto recordó que existen alrededor de 450 tipos de baculovirus,
los más antiguos del planeta; se han estudiado 10 ó 15, y se sabe que sólo unos
cuantos de estos virus forman una cápsula de protección contra el medio
ambiente.
Ello se debe, precisó, a
que los insectos viven poco tiempo, incluso horas, así que los virus tuvieron
que desarrollar un mecanismo que les permitiera sobrevivir largo tiempo fuera
del huésped, para poder propagarse. En la polihedra
quedan protegidos del ambiente, hasta que alcanzan otro insecto y resurgen.
“Están muy bien adaptados, y no han cambiado mucho en millones de años, pues no
han tenido la necesidad de diversificarse”.
Las vacunas, que
podrían emplearse contra enfermedades como amibiasis o herpes, serían
administradas de dos formas: como un sólido o solubilizadas.
“La soluble no es estable, pero se haría en el momento de la aplicación, al
mezclar una ampolleta que contiene un medio con pH básico, y otra con el polvo
de las polihedras”.
Hasta
ahora existe colaboración
con expertos en amibiasis del IIBm. “Ya se tienen
genes de la amiba aislados, los clonamos, y el siguiente paso será empezar
fusiones con las nanopartículas de polihedra”, relató Luis Vaca.
“Aún estamos en la fase de la experimentación, pero los resultados son
sólidos, pues se ha obtenido una estructura estable, que puede incorporar una
proteína. Lo que sigue es administrarla en animales, y verificar si generan
anticuerpos contra parásitos o bacterias que produzcan
enfermedades”.
Una de las revista científicas más relevantes del campo, Journal of Virology, publicará los
resultados de la investigación sobre el desarrollo de las polihedras. Esta novedosa forma de generación de nanopartículas tiene múltiples aplicaciones y podrían
servir como vehículo para biosensores de enzimas, iones, pH, glucosa y otros
compuestos. En el proyecto también participaron Alicia Sampieri,
del IFC, y Viviana Zomosa, del Instituto Nacional de
Neurología.
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FOTO 01
Científicos del
IFC de
FOTO 02
Agustín Luz
Madrigal, del IIBm de
FOTO 03.
Proteína verde
fluorescente incorporada en partículas de polihedra.
Fotos tomadas en