Allison Vilander, miembro del equipo de investigaci\u00f3n, trabaja para aislar el ADN para usarlo en la construcci\u00f3n de vacunas. Cr\u00e9dito: John Eisele <\/p>\n
Impulsado por la pandemia de COVID-19, un equipo de investigaci\u00f3n de la Universidad Estatal de Colorado est\u00e1 buscando una vacuna que frustrar\u00eda el nuevo coronavirus utilizando una forma modificada gen\u00e9ticamente del conocido probi\u00f3tico Lactobacillus acidophilus, una bacteria com\u00fanmente ingerida en yogur y otros alimentos para la salud intestinal. <\/p>\n
La bacteria beneficiosa prospera exactamente donde el nuevo coronavirus, SARS-CoV-2, impulsa su pico para invadir el cuerpo: la membrana mucosa. Es aqu\u00ed, especialmente en los tejidos de la nariz, la boca, la garganta y el sistema respiratorio, donde el pat\u00f3geno ingresa y penetra en las c\u00e9lulas hu\u00e9sped, lo que provoca cambios celulares que desencadenan la enfermedad.<\/p>\n
El equipo de CSU ha descubierto que una forma dise\u00f1ada de L. acidophilus promete orquestar la inmunidad y prevenir la ominosa fusi\u00f3n del virus y la c\u00e9lula hu\u00e9sped en dos sitios clave en la prote\u00edna de pico del invasor. Estos puntos equivalen a una vulnerabilidad viral del tal\u00f3n de Aquiles que podr\u00eda explotarse para evitar la enfermedad respiratoria mortal COVID-19.<\/p>\n
Las prote\u00ednas de punta de coronavirus, que inician la infecci\u00f3n, se proyectan desde la capa externa de cada pat\u00f3geno esf\u00e9rico, dando el virus su caracter\u00edstica corona de p\u00faas, o corona.<\/p>\n
\u00abLactobacillus acidophilus es un organismo que tiene la capacidad de modular la respuesta inmunitaria humana, por lo que estamos tratando de aprovechar eso con una estrategia de vacuna all\u00ed mismo en las superficies mucosas\u00bb, dijo Gregg Dean, investigador principal. Es profesor y director del Departamento de Microbiolog\u00eda, Inmunolog\u00eda y Patolog\u00eda de la CSU. \u00abEstamos seleccionando dos sitios espec\u00edficos en la prote\u00edna espiga con una funci\u00f3n cr\u00edtica que realmente representa un tal\u00f3n de Aquiles para el virus. Si podemos bloquear esa funci\u00f3n, el virus ya no podr\u00e1 unirse a una c\u00e9lula hu\u00e9sped objetivo\u00bb.<\/p>\n
El enfoque de Dean en el COVID-19 comenz\u00f3 as\u00ed: recientemente recibi\u00f3 una subvenci\u00f3n de $3,5 millones de los Institutos Nacionales de Salud para trabajar en una vacuna contra el rotavirus humano, una familia de pat\u00f3genos distintos de los coronavirus que tambi\u00e9n atacan la membrana mucosa. Mientras tanto, ha buscado una vacuna contra el coronavirus felino en una investigaci\u00f3n apoyada por Morris Animal Foundation. Cuando estall\u00f3 la pandemia de COVID-19, el equipo de investigaci\u00f3n de Dean dio un giro de inmediato. Los cient\u00edficos han combinado experiencia relacionada para frustrar la infecci\u00f3n por coronavirus en personas que utilizan un m\u00e9todo de vacuna que podr\u00eda aplicarse de m\u00faltiples maneras; ha solicitado financiaci\u00f3n adicional a los NIH.<\/p>\n
\u00abMuestra lo importante que es tener estos proyectos de investigaci\u00f3n en progreso para que podamos comenzar a trabajar contra los virus emergentes\u00bb, dijo Allison Vilander, miembro del equipo de investigaci\u00f3n. equipo y profesor asistente en el Departamento de Microbiolog\u00eda, Inmunolog\u00eda y Patolog\u00eda de CSU.<\/p>\n
Cr\u00e9dito: Universidad Estatal de Colorado <\/p>\n
El equipo tambi\u00e9n incluye a Tony Schountz, profesor asociado y experto en virus zoon\u00f3ticos, los que se transmiten de animales a personas ; es una categor\u00eda que incluye el SARS-CoV-2 y otros coronavirus mortales. Los colaboradores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte tambi\u00e9n est\u00e1n contribuyendo.<\/p>\n
Dado el estudio simult\u00e1neo de Dean sobre coronavirus en personas y gatos, puede que no sea sorprendente que sea veterinario, una credencial que poseen varios investigadores biom\u00e9dicos en el estado de Colorado. La aplicabilidad de la medicina animal a la medicina humana es bien conocida entre los veterinarios y es una fuente clave de la experiencia de CSU en enfermedades infecciosas. Esa experiencia data de los primeros d\u00edas de la escuela, cuando el fundador del programa veterinario del estado de Colorado se concentr\u00f3 en la tuberculosis que se transmit\u00eda del ganado lechero a las personas a trav\u00e9s de la leche y la mantequilla sin pasteurizar.<\/p>\n
A medida que la ciencia ha progresado, los v\u00ednculos entre humanos y la medicina animal se ha vuelto m\u00e1s clara y est\u00e1 impulsada por el movimiento One Health. Considere: algunos de los pat\u00f3genos del mundo, entre ellos el coronavirus, saltan de los animales a las personas, lo que significa que los cient\u00edficos deben comprender el papel de los animales en esa transmisi\u00f3n, comenzando por el nivel molecular. Adem\u00e1s, todas las tecnolog\u00edas m\u00e9dicas dise\u00f1adas para personas primero deben probarse en modelos animales para obtener la aprobaci\u00f3n federal. Y las innovaciones para combatir enfermedades, herramientas de diagn\u00f3stico, tratamientos y medidas preventivas, a menudo son similares o id\u00e9nticas en humanos y animales.<\/p>\n
En CSU, sede de la escuela de veterinaria n\u00famero 3 del pa\u00eds, la experiencia biom\u00e9dica es profunda en animales y animales. salud humana. \u00abNo conozco otra instituci\u00f3n con este tipo de cartera\u00bb, dijo Sue VandeWoude, eminente investigadora veterinaria y directora de One Health Initiative de CSU.<\/p>\n
Para Dean, el brote de COVID-19 presenta una investigaci\u00f3n urgente. desaf\u00edos cuyas soluciones podr\u00edan aplicarse potencialmente en dos esferas cr\u00edticas.<\/p>\n
\u00abLos coronavirus son omnipresentes. Muchas especies los adquieren, por lo que han sido una preocupaci\u00f3n veterinaria durante d\u00e9cadas\u00bb, se\u00f1al\u00f3 Dean. \u00abEl coronavirus felino es bastante similar al virus COVID-19 que actualmente afecta a los humanos en la forma en que ingresa a una poblaci\u00f3n y en c\u00f3mo tiene esta variedad de enfermedades, desde nada hasta muy devastadora. Ha habido numerosos intentos de desarrollar una vacuna contra el coronavirus felino, y no han funcionado. Pero durante el curso de esa investigaci\u00f3n, hemos aprendido mucho, y eso nos ha llevado a esta estrategia para una vacuna humana\u00bb.<\/p>\n
Otro equipo de CSU, dirigido por Ray Goodrich , director ejecutivo del Centro de Investigaci\u00f3n de Enfermedades Infecciosas de la Universidad, est\u00e1 investigando una estrategia de vacuna separada que usa luz ultravioleta y riboflavina, mejor conocida como vitamina B2, para inactivar el nuevo coronavirus. Goodrich ha utilizado con \u00e9xito la innovaci\u00f3n fotoqu\u00edmica para reducir los pat\u00f3genos y prevenir la transmisi\u00f3n de enfermedades a trav\u00e9s de la sangre y los productos sangu\u00edneos utilizados para las transfusiones. Cuando se aplicara a una vacuna, la tecnolog\u00eda lograr\u00eda lo que Goodrich describi\u00f3 como una \u00abinmunidad esterilizante\u00bb contra el coronavirus invasor.<\/p>\n
Ambos proyectos de vacunas son parte de un impulso cient\u00edfico a toda marcha, que se lleva a cabo en laboratorios de todo el mundo. mundo, para desarrollar la primera vacuna exitosa y totalmente aprobada contra COVID-19. Dos vacunas candidatas, una con el respaldo de los NIH, ingresaron a los ensayos experimentales en humanos el 16 de marzo. Docenas m\u00e1s est\u00e1n en preparaci\u00f3n para la evaluaci\u00f3n de la seguridad y la eficacia, inform\u00f3 la revista Science esta semana. A\u00fan as\u00ed, el proceso de llevar una vacuna al mercado probablemente tomar\u00e1 18 meses debido a las extensas pruebas y los ensayos cl\u00ednicos requeridos.<\/p>\n
Trabajando con luz ultravioleta, Vilander elimina las bandas de ADN del gel de agarosa despu\u00e9s de la electroforesis. Los pasos son un paso hacia la construcci\u00f3n de una vacuna experimental contra el coronavirus. Cr\u00e9dito: John Eisele <\/p>\n
\u00abCada idea de vacuna es una oportunidad\u00bb, dijo Dean, quien ha trabajado durante d\u00e9cadas en vacunas contra el virus de la inmunodeficiencia humana, para el cual todav\u00eda no existe una vacuna. \u00abLa gran mayor\u00eda de las investigaciones de vacunas van a fallar, por lo que es importante que tengamos muchos cient\u00edficos trabajando en estos problemas de salud urgentes. Incluso cuando las vacunas no llegan al mercado, estamos generando nuevos conocimientos que pueden aplicarse a otros emergentes\u00bb. enfermedades infecciosas\u00bb.<\/p>\n
Incluso mientras la investigaci\u00f3n de vacunas avanza, los cient\u00edficos de los sectores p\u00fablico y privado se apresuran a identificar diagn\u00f3sticos, herramientas de vigilancia y tratamientos antivirales para combatir el COVID-19, en muchos casos trabajando para aplicar medicamentos existentes y tecnolog\u00edas a la nueva crisis de salud.<\/p>\n
Docenas de cient\u00edficos de CSU est\u00e1n en la b\u00fasqueda, dijo el vicepresidente de investigaci\u00f3n, Alan Rudolph. Su oficina ha canalizado alrededor de $ 1 mill\u00f3n en fondos iniciales para proyectos principales de COVID-19 que son prometedores para responder a la pandemia, dijo.<\/p>\n
\u00abEs una cartera muy impactante de investigaci\u00f3n y respuesta a brotes\u00bb, dijo Rudolph. , que trabaja con formuladores de pol\u00edticas, socios corporativos y otros para aprovechar la profunda experiencia del estado de Colorado en enfermedades infecciosas.<\/p>\n
Adem\u00e1s de su conocimiento cient\u00edfico, la Universidad ofrece instalaciones de investigaci\u00f3n y desarrollo fundamentales para combatir las enfermedades infecciosas emergentes. Estos incluyen espacios de laboratorio de nivel 3 de bioseguridad para contener pat\u00f3genos potencialmente peligrosos durante la investigaci\u00f3n y el desarrollo; y BioMARC, un centro de fabricaci\u00f3n y pruebas capaz de producir terapias, vacunas y productos de diagn\u00f3stico en una instalaci\u00f3n segura e inspeccionada por el gobierno federal.<\/p>\n
Pero mucho antes de que se pueda fabricar una vacuna, se debe desarrollar una candidata en el laboratorio. mesa de trabajo. El proyecto de Dean comienza examinando el intrincado proceso iniciado por la prote\u00edna espiga del SARS-CoV-2, que inicia la infecci\u00f3n viral con la eficacia de un lucero del alba, el arma medieval con una imponente bola con p\u00faas.<\/p>\n
Muchas investigaciones sobre vacunas apuntar a la prote\u00edna de punta de coronavirus. Sin embargo, los intentos de activar la inmunidad en funci\u00f3n de la longitud total de ese pico pueden aumentar el riesgo de infecci\u00f3n, en lugar de detenerla.<\/p>\n
Por esta raz\u00f3n, Dean y sus colaboradores est\u00e1n utilizando la tecnolog\u00eda de edici\u00f3n de genes CRISPR-Cas9 para modificar L acidophilus, que transforma la bacteria en un f\u00e1rmaco que induce la respuesta inmunitaria del organismo al mismo tiempo que evita la fusi\u00f3n del virus con la c\u00e9lula hu\u00e9sped en dos sitios espec\u00edficos de la prote\u00edna. La estrategia evita la posibilidad de promover anticuerpos que podr\u00edan empeorar la infecci\u00f3n y la enfermedad, dijo Dean.<\/p>\n
Vilander analiza los resultados de la reacci\u00f3n en cadena de la polimerasa mediante electroforesis en gel de ADN. Este trabajo en el banco de investigaci\u00f3n conduce a una construcci\u00f3n de vacuna para su uso en investigaciones. Cr\u00e9dito: John Eisele <\/p>\n
\u00abEstamos realizando un ataque quir\u00fargico a la prote\u00edna espiga para abordar estas dos funciones cr\u00edticas, mientras evitamos partes de la prote\u00edna viral que se sabe que provocan la respuesta potenciadora\u00bb, dijo Dean, mientras discut\u00eda su investigaci\u00f3n. en el Laboratorio Regional de Biocontenci\u00f3n de la CSU. Aqu\u00ed, los investigadores est\u00e1n trabajando con el SARS-CoV-2 en laboratorios bioseguros.<\/p>\n
\u00abLos virus son muy inteligentes\u00bb, agreg\u00f3. \u00abSiempre nos preguntamos: ‘\u00bfCu\u00e1les son las \u00e1reas a las que podemos atacar a las que quiz\u00e1s no puedan responder?'\u00bb.<\/p>\n
El microorganismo gen\u00e9ticamente modificado que se investiga no es el mismo probi\u00f3tico que la gente busca en el yogur, kombucha y otros alimentos fermentados para apoyar la digesti\u00f3n.<\/p>\n
Sin embargo, incluso cuando se altera para su uso como medicamento para combatir la infecci\u00f3n viral, la bacteria ofrece ventajas, dijo Dean. La plataforma de vacunas se considera segura y podr\u00eda entregarse por v\u00eda oral, en forma de c\u00e1psula, por ejemplo; podr\u00eda fabricarse a bajo costo y no requerir\u00eda refrigeraci\u00f3n, dijo.<\/p>\n
Igual de importante, la vacuna podr\u00eda usarse para evitar la infecci\u00f3n por una variedad de pat\u00f3genos, incluidos coronavirus emergentes, como los que provocaron brotes del S\u00edndrome Respiratorio del Medio Oriente en 2012 y el S\u00edndrome Respiratorio Agudo Severo en 2002.<\/p>\n
\u00abEn CSU, estamos tratando de abordar este problema desde todos los \u00e1ngulos que podemos con nuestro experiencia\u00bb, dijo. \u00abLa situaci\u00f3n actual es terrible. Creo que todos los cient\u00edficos que trabajan en el laboratorio esperan que, en \u00faltima instancia, puedan tener un impacto tangible en la salud humana o animal, o en ambos\u00bb. <\/p>\n
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