Con gusano de un milímetro desarrollarán test que mide la infección por covid-19

La investigadora Daniela Rebolledo, junto a su equipo, están utilizando a un gusano de un milímetro de largo -de nombre C. elegans– como un biosensor para determinar la infectividad provocada por el virus. Posteriormente, esperan que los resultados obtenidos se conviertan en una prueba capaz de establecer el porcentaje del virus al interior del organismo humano, lo cual facilitará la decisión de terminar o continuar con el período de cuarentena en el caso de los infectados. Además, su implementación podría ser útil para detectar aquellos pacientes asintomáticos. Por lo tanto, el proyecto podría ser considerado como una herramienta de apoyo al diagnóstico de covid-19.

Esperan que los resultados obtenidos se conviertan en una prueba capaz de establecer el porcentaje del virus al interior del organismo humano, lo cual facilitará la decisión de terminar o continuar con el período de cuarentena en el caso de los infectados. 

La académica, investigadora del Centro de Excelencia en Biomedicina de Magallanes, CEBIMA, e integrante del Centro de Envejecimiento y Regeneración CARE Chile UC, imitará la infección del coronavirus poniendo en contacto al C. elegans con la proteína “spike”, la cual es utilizada por el SARS-CoV-2 para infectar las células del organismo.

“Nosotros vamos a trabajar con la proteína, no necesitamos el virus completo para nuestra investigación. La idea es que interactúe con el receptor ACE2, que es una enzima presente en la superficie de las células y que, al unirse con el coronavirus, permite ingresar e infectar a las estructuras sanas. Esta ACE2 va a estar en la membrana de las células del gusano, donde será incorporado por técnicas de ingeniería genética. Posteriormente, analizaremos si esta proteína es internalizada al contacto con spike y el nivel o porcentaje de ingreso, lo que permitirá establecer su tasa de infectividad”, explica la investigadora.

Extractos biomédicos

La investigadora de CEBIMA y CARE Chile UC, trabaja en un test que permitirá medir la infección provocada por covid-19 en las personas.

Con el objetivo de disminuir los niveles de infección producidos por el virus en el C. elegans, la investigadora probará distintos extractos de plantas y algas de la Región de Magallanes, “extractos con posibles poderes biomédicos”.

“La idea es probar distintos extractos naturales que nosotros creemos que podrían disminuir la tasa de infectividad, y luego de probarlas en el C. elegans, pasar a los ensayos con otros modelos biológicos, y eventualmente personas"-Daniela Rebolledo, investigadora 

Para evaluar si estos futuros posibles medicamentos tienen la capacidad de reducir la infectividad de SARS-COV-2, los investigadores de CEBIMA utilizarán el biosensor para un ensayo que determine los niveles de infectividad en el gusano cuando se aplican estos productos endémicos.

“La idea es probar distintos extractos naturales que nosotros creemos que podrían disminuir la tasa de infectividad, y luego de probarlas en el C. elegans, pasar a los ensayos con otros modelos biológicos, y eventualmente personas. Por otro lado, si este biosensor funciona como pensamos, podemos ayudar a otros investigadores a evaluar sus propias moléculas de interés.”, comenta la bioquímica.

Complemento de la prueba PCR

En una región extrema como Magallanes, donde los tiempos de espera y la entrega de reactivos para realizar análisis de detección depende principalmente del stock disponible de Santiago, el proyecto se convierte en un método de control eficiente y oportuno.

“Cuando un individuo está infectado y se enferma, la cantidad de virus que tiene en su sistema es muy alta. Sin embargo, cuando comienza a mejorar eso disminuye. Por eso nosotros pensamos que podría ser una manera de seguir a las personas cuando van saliendo de su cuarentena o de su tiempo de enfermedad"-Daniela Rebolledo, investigadora

“En el test de PCR lo que se hace es tomar una muestra, de la cual se extrae ARN. Ésta se amplifica por la reacción en cadena de la polimerasa, así podemos ver si está presente el ARN del virus en ella. Lo que nosotros estaríamos haciendo es medir si el virus está por sí mismo, porque estaríamos midiendo la respuesta a la proteína que éste genera”, detalla la doctora en Biología Celular y Molecular.

Daniela Rebolledo agrega que “cuando un individuo está infectado y se enferma, la cantidad de virus que tiene en su sistema -en su saliva, en sus secreciones- es muy alta. Sin embargo, cuando comienza a mejorar eso disminuye. Por eso nosotros pensamos que podría ser una manera de seguir a las personas cuando van saliendo de su cuarentena o de su tiempo de enfermedad. Sería una ayuda complementaria para el PCR”.

Características del C. elegans

C.elegans es un modelo biológico simplificado de todos los procesos de cualquier organismo vivo, incluso de las personas. Ha sido ampliamente utilizado desde los años 60 para estudiar procesos que son comunes a todos los organismos vivos. También, es muy útil para el estudio de distintas enfermedades humanas. “Tiene un genoma que está totalmente secuenciado, a pesar que es un organismo tan distinto tiene mucha similitud con los humanos y otros mamíferos”, explica Daniela Rebolledo.

"Es un modelo fácil de utilizar, es más barato para trabajar en el laboratorio y existen muchas herramientas que se pueden utilizar en un período corto de tiempo porque el gusano vive alrededor de tres semanas y a los tres días alcanza la edad adulta. Entonces, si uno quiere hacer, por ejemplo, estudios de longevidad o de envejecimiento, o de enfermedades crónicas durante la vida, es muy útil porque puedes estudiar en el mismo animal en tres semanas lo que pasaba en toda su vida”.

“Es más barato para trabajar en el laboratorio y existen muchas herramientas que se pueden utilizar en un período corto de tiempo porque el gusano vive alrededor de tres semanas y a los tres días alcanza la edad adulta"- Daniela Rebolledo, investigadora Cebima y CARE Chile UC.

Una de las razones por las que los investigadores de CEBIMA estaban interesados en utilizar C. elegans es, porque el centro está enfocado en el estudio de enfermedades crónicas que afectan a la vida humana y patologías asociadas al envejecimiento, como Alzheimer, Parkinson, patologías cardiovasculares, neuromusculares, cáncer y diabetes dentro de la población mundial.

Ciencia de exportación

Los científicos que integran CEBIMA están analizando los mecanismos de acción que permite a compuestos aislados, extraídos de plantas, hongos y algas de la Región de Magallanes, la posibilidad de transformarse en nuevos fármacos capaces de prevenir y controlar la aparición de enfermedades crónicas relacionadas con la edad.

“Estamos analizando las características de plantas que sobreviven y se desarrollan sin mayores dificultades en un clima extremo como lo es la Región de Magallanes y la Antártica Chilena y sus beneficios terapéuticos para tratar males que aparecen con el paso de los años. No obstante, la Dra. Rebolledo está enfocada en relacionar ese conocimiento con la contingencia provocada por el COVID-19”, señala el director del Centro de Envejecimiento y Regeneración CARE Chile UC, Nibaldo Inestrosa.

La investigadora Rebolledo destaca que este proyecto fue presentado recientemente al Concurso para la Asignación Rápida de Recursos para Proyectos de Investigación sobre el Coronavirus (covid-19) año 2020, organizado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo, ANID, de cuyos resultados depende su ejecución.