Preguntas y respuestas: Un conjunto de herramientas moleculares para desarrollar la capacidad de investigación del SARS-CoV-2
ARRIBA: Dos de los autores del estudio, Sam Wilson y Suzanah RihnSTUART CAMPBELL, UNIDAD FOTOGRÁFICA, UNIVERSIDAD DE GLASGOW
Cuando llegó la pandemia de COVID-19 a principios de 2020, Sam Wilson y sus colegas se dieron cuenta rápidamente de que carecían de las herramientas fundamentales para estudiar el virus que causa la enfermedad, el SARS-CoV-2. Fue entonces cuando comenzamos a producir estas herramientas de investigación, incluidos anticuerpos y un sistema para modificar el virus, dice Wilson, virólogo molecular del Centro de Investigación de Virus de la Universidad MRC de Glasgow. Al mismo tiempo, Wilson notó que muchos laboratorios que no eran de coronavirus estaban cambiando su investigación para enfocarse en COVID-19. Producíamos reactivos para nosotros mismos, por lo que parecía sensato producirlos también para la comunidad investigadora en general, dice.
En un artículo publicado el 25 de febrero en PLOS Biology , Wilson y sus colaboradores describen un conjunto de herramientas moleculares para la investigación del SARS-CoV-2, que incluye aislados virales, un sistema de genética inversa para manipular genéticamente el virus y un conjunto de anticuerpos que se dirigen a casi todas sus proteínas. La publicación acaba de salir, pero en realidad las herramientas que se describen han estado disponibles para la comunidad científica tan pronto como se produjeron, dice Wilson. Los recursos descritos en el documento están disponibles para su compra en su sitio web sin fines de lucro. aparición de SARS-CoV-2, inmunidad a los escarabajos virales y tratamientos contra el COVID-19.
El científico: Cuénteme un poco sobre las herramientas de este kit.
Sam Wilson: Hay muchas herramientas, pero en realidad hay dos herramientas principales que son las características más útiles del conjunto de herramientas. El primero de ellos es el nuevo panel integral de anticuerpos contra proteínas en el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19. La segunda herramienta más importante es el sistema de genética inversa muy fácil de usar, que es una forma sencilla de modificar genéticamente el virus SARS-CoV-2 para realizar experimentos.
TS: ¿Qué tipo de investigación espera facilitar con el sistema de genética inversa?
Cuando produce herramientas, en cierto modo las envía al mundo y van a cobrar vida propias.
SW: Es importante señalar que cuando se producen herramientas, en cierto modo se envían al mundo y se van a llevar en una vida propia. Entonces, de alguna manera, está limitado por la imaginación de los investigadores y las restricciones legales que se imponen a la modificación genética de los virus. Hay una serie de cosas simples y predecibles para las que se pueden usar estos sistemas. Una de las cosas que hemos hecho, por ejemplo, es tomar proteínas fluorescentes y ponerlas en virus para que puedan seguirse en tiempo real en experimentos de infección. Para el trabajo diario de un virólogo molecular, esto requiere un experimento que puede llevar horas y significa que puede hacerlo en tiempo real sin trabajo adicional.
El mundo está obsesionado con las variantes emergentes de coronavirus de preocupación o miedos como los escuché llamar en las redes sociales. Puedes tomar una variante de preocupación de una persona y cultivarla en el laboratorio y puedes estudiarla. Es muy difícil saber qué cambio individual confiere los diferentes fenotipos o los diferentes comportamientos que está monitoreando en el laboratorio. Entonces, si tomamos la variante Kent [B.1.1.7], una de las primeras variantes famosas que surgieron, hay alrededor de 17 cambios importantes en la codificación del virus, más de la mitad de ellos no están en el gen de la espiga. Es muy fácil estudiar el gen de la espiga de forma aislada porque puedes decorar otro virus con la espiga y estudiar sus propiedades. Pero si piensas en eso como la capa exterior, si levantas el capó, hay muchas otras proteínas que contribuyen a cómo se comporta el virus y necesitas poder modificarlas para determinar realmente qué contribución tienen a cómo se comporta el virus. cómo se comporta el virus.
Consulte la Guía de variantes emergentes del SARS-CoV-2
TS: ¿Qué pasa con el panel de anticuerpos que describe en el documento? ¿Cómo cree que se están utilizando?
Hay una serie de sistemas de genética inversa que están disponibles para los coronavirus, pero hemos tratado de crear un sistema que pueda ser utilizado por laboratorios que no son laboratorios de coronavirus. .
SW: A la gente se le ocurrirán muy buenas ideas sobre para qué se pueden usar estos anticuerpos que formarán parte de estudios mucho más grandes. para validar cómo están haciendo los experimentos. Creo que van a tener un papel muy importante en muchas cosas en la comunidad científica. Pero si pensamos en cosas específicas para las que los anticuerpos tienden a usarse en el laboratorio, puedo pensar en dos usos principales. Podríamos dar un paso atrás y recordar qué son los anticuerpos: son una forma que tienen los animales de reconocer muy específicamente un componente de un patógeno invasor. . . . Y podemos usar eso creando anticuerpos en animales para todos los componentes del virus y luego podemos usar esos anticuerpos para extraer una proteína viral de una célula infectada y ver a qué está adherida esa proteína viral. Eso puede decirnos mucho sobre cómo funciona esa proteína viral y también puede identificar las interfaces entre el huésped y el patógeno. Y estos son muy a menudo medicamentosos, por lo que aprender sobre estas interfaces puede brindarle nuevas ideas para intervenciones terapéuticas. , en un tejido infectado, o puede usar los anticuerpos para averiguar en qué parte de una célula se encuentra exactamente esta proteína viral. Y nuevamente, eso puede ayudarlo a comprender lo que hace esa proteína viral.
TS: En el documento, usted menciona que parte de la razón para desarrollar estas herramientas fue facilitar la investigación en laboratorios que tal vez no habían trabajado en coronavirus en el pasado. ¿Puede contarme sobre eso?
SW: Creo que ahora hay una gran cantidad de laboratorios en todo el mundo trabajando en SARS-CoV-2 y COVID-19. Pero al principio [de la pandemia] había una verdadera avidez de reactivos a medida, hay ciertas herramientas científicas que deben adaptarse al virus. Si piensa en las herramientas genéticas inversas y los anticuerpos, ambos pueden ayudar a la investigación en laboratorios que no están acostumbrados a trabajar con coronavirus. Hay una serie de sistemas de genética inversa que están disponibles para los coronavirus, pero hemos intentado crear un sistema que pueda ser utilizado por laboratorios que no son laboratorios de virología molecular de laboratorios de coronavirus pero sin experiencia previa en coronavirus. Es un sistema genético muy estable y simple en el que puedes recuperar virus de lo que los científicos llamarían una minipreparación, una forma muy simple de preparar el ADN. Por lo tanto, no hay pasos previos complicados antes de lo que llamamos el rescate del virus infeccioso.
TS: ¿Ha visto muchos laboratorios avanzar hacia la investigación del coronavirus durante la pandemia? ¿Cómo ha ayudado esto a impulsar la investigación sobre el SARS-CoV-2 y el COVID-19?
SW: Creo que es asombroso y un tremendo riesgo. Creo que probablemente en ningún momento de la historia de la humanidad ha habido un movimiento tan universal en todo el mundo en la ciencia para centrarse en un problema global específico. Eso significa que el ritmo de investigación ha sido más rápido de lo que he visto en mi vida. Nunca había visto tanta colaboración, tantos preprints y el intercambio de datos de investigación antes de la publicación. Escuché el término covidización de la investigación global, que se usa para describir eso. Y, obviamente, también existe un riesgo: toda la investigación que la gente estaba haciendo antes y que presumiblemente era muy importante [se ha detenido]. Así como los hospitales sufrieron cuando pasaron a tratar el COVID-19 porque los pacientes ya no reciben tratamiento por otras enfermedades, lo mismo ocurre con la investigación. Ha habido una gran inversión de tiempo y esfuerzo en la investigación del SARS-CoV-2 y el COVID-19. lo cual ha sido increíble, pero me pregunto qué hemos perdido en lugar de eso.
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TS: ¿Cuáles cree que son las grandes preguntas de investigación sobre COVID-19 que aún quedan?
Otra gran interrogante que probablemente sea la más importante que enfrenta la humanidad en este momento es, ¿cuánto tiempo y ¿qué tan sólida es la inmunidad al SARS-CoV-2 de las vacunas que se usan actualmente?
SW: Hay muchas, muchas preguntas importantes. Así que voy a responder eso desde un punto de vista muy personal. Mis intereses de investigación son la transmisión entre especies y la aparición de virus. Estoy muy interesado en los eventos que llevaron a la aparición del SARS-CoV-2. Por el momento, todavía hay cierto debate sobre el murciélago exacto del que se originó el virus SARS-CoV-2 y si hubo especies intermedias involucradas en la transmisión entre especies a los humanos. Creo que eso es realmente importante si tuviéramos que entender cómo podría volver a suceder esto. Cuál es la inmunidad al SARS-CoV-2 de las vacunas que se están utilizando actualmente? ¿Tendremos que pasar a un modelo en el que vacunamos repetidamente a las personas para crear una inmunidad esterilizante de por vida con una vacuna contra el SARS-CoV-2? Creo que es una pregunta bastante abierta.
Ver Vacunas versus mutantes
TS: ¿Cuál es la comprensión actual sobre la aparición del SARS-CoV-2? ?
Creo que probablemente en ningún momento de la historia de la humanidad ha habido un movimiento tan universal en el mundo de la ciencia para centrarse en un problema global específico.
SW: Si observamos murciélagos, específicamente murciélagos de herradura, Rhinolophidae, podemos encontrar virus muy relacionados con el SARS-CoV-2. Por lo tanto, asumimos que hay una especie de murciélago o varias especies que albergan virus que están muy relacionados con SASR-CoV-2. ¿Cuáles son las circunstancias específicas que favorecen la transmisión entre especies a los humanos, quizás a través de una especie intermedia? ¿Ocurría antes pero no despegaba por alguna razón? ¿O hubo un evento específico que condujo a la aparición de este virus? Creo que estas son las preguntas que mucha gente está investigando ahora, y se requerirán muchos muestreos.
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TS: ¿Cómo espera que la comunidad investigadora reciba este estudio?
SW: Creo que esto es bastante diferente de la mayoría de la ciencia en que no es una pieza de descubrimiento. . . . Creo que cuando se producen reactivos como estos, la principal esperanza es que alguien, en algún lugar, los use para hacer algo útil o muy interesante. Y entonces creo que nuestro trabajo habrá terminado.
SJ Rihn et al., Un sistema de genética inversa SARS-CoV-2 lanzado con ADN plasmídico y coronavirus kit de herramientas para la investigación de COVID-19, PLOS Biol, 19:e3001901,  ;2021.
Nota del editor: esta entrevista fue editada por motivos de brevedad.