Utilizan plantas para producir vacunas

17 de Octubre de 2011

altInvestigadores argentinos lograron crear una vacuna contra un rotavirus bovino circulante en Argentina mediante el empleo de plantas de tabaco Los resultados del estudio fueron publicados en The Journal of Biotechnology.

Un trabajo realizado por científicos argentinos abre las puertas para producir una vacuna contra el rotavirus bovino a través de una técnica innovadora que incluye el empleo de plantas de tabaco. El estudio –publicado en la revista científica The Journal of Biotechnology- fue conducido por el doctor en Bioquímica, Fernando Bravo Almonacid quien se desempeña como investigador del CONICET en el Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular (INGEBI). También participaron investigadores del Instituto de Virología del Centro de Investigación en Ciencias Veterinarias y Agronómicas de INTA Castelar.


El rotavirus bovino -transmitido por la vía fecal-oral – es una de las principales causas de diarreas en ese tipo de animales, además de otros mamíferos. De acuerdo con estudios del Instituto de Virología del INTA realizados en un lapso de 8 años (1992-1999) en la Argentina las diarreas por los rotavirus (género de virus de la familia Reoviridae) representan una de las principales afecciones de los terneros recién nacidos. La infección provocada por los rotavirus se produce en los individuos jóvenes de las diferentes especies animales y se encuentra asociada con diarrea severa acuosa y lesiones intestinales. Según la carga viral administrada y la virulencia de la cepa, la diarrea puede ser leve y autolimitada, o severa, con una importante pérdida de fluidos y electrolitos, que ocasionalmente llevan a la deshidratación y muerte.

“Como en otras infecciones virales, no existe un tratamiento específico para las infecciones por rotavirus en bovinos. Como la infección provoca mala absorción, se recomienda suspender la ingesta de leche durante 24-48 horas dado que la lactosa no digerida de ese alimento favorece el desarrollo bacteriano y ejerce un efecto osmótico que contribuye al desarrollo de la diarrea. Esta situación sólo es practicable en terneros alimentados artificialmente (tambos). Según el grado de deshidratación se recomienda la administración de fluidos y electrolitos por vía oral en caso de diarrea leve; o por vía endovenosa en las diarreas severas”, indicó a la Agencia CyTA el doctor Bravo Almonacid que también se desempeña como profesor titular de la Universidad Nacional de Quilmes. Y agregó: “La aplicación de terapias de rehidratación oral ha resultado efectiva en el tratamiento de la enfermedad.”

Dado que los rotavirus son considerados el principal agente causal de diarreas neonatales no sólo en animales sino también en humanos, numerosos grupos de investigación dedican sus esfuerzos al desarrollo de estrategias de inmunización. En este contexto cobra importancia el estudio del grupo de investigación encabezado por el doctor  Bravo Almonacid.

Plantas como fábricas de vacunas
En la actualidad la producción de biofármacos se realiza mediante el empleo de dos sistemas: microorganismos y cultivo de células de mamífero.

“Por ejemplo, en algunos casos se generan vacunas a partir del cultivo de células que luego son infectadas con un determinado virus y finalmente se inactiva su capacidad infectiva manteniendo sus propiedades inmunogénicas. Estas son las llamadas vacunas a virus inactivados”, explica Bravo Almonacid.

En el estudio, publicado en The Journal of Biotechnology, los investigadores emplearon otro medio. “Utilizamos plantas para generar vacunas contra el rotavirus bovino. Las mismas fueron probadas en ratones los que se volvieron inmunes a ese virus”, subrayó Bravo Almonacid. Este método es novedoso y alternativo al uso de técnicas más clásicas de elaboración de vacunas contra el rotavirus bovino (que ya están en el mercado) en las que se emplea el cultivo de células de mamífero.

Las vacunas consisten en el aislamiento de antígenos que son proteínas de la superficie del virus o de parásitos (dependiendo del caso) que al ser reconocidas por el sistema inmune inician la producción de anticuerpos para defender al organismo. “Para lograr la producción del antígeno del rotavirus modificamos genéticamente las plantas de tabaco. Hemos introducido en el genoma de esta planta las secuencias necesarias para la producción del antígeno (proteína) la que fue utilizada en la formulación de la vacuna.

Es posible modificar tanto el genoma nuclear como el genoma de los cloroplastos (orgánulo donde se realiza la fotosíntesis en las células vegetales). La ventaja de transformar el genoma de los cloroplastos es que permite producir mayor cantidad de proteína recombinante y disminuir los costos de producción, es por ello que en este trabajo hemos utilizado esta metodología”, explico Bravo Almonacid.
Los investigadores mostraron la factibilidad de utilizar plantas transformadas en el genoma de los cloroplastos para producir VP8, un antígeno de la cápside o cubierta del rotavirus bovino. “Este antígeno fue capaz  de inducir una fuerte respuesta inmune en ratones hembras. Asimismo los ratones lactantes nacidos de hembras inmunizadas desarrollaron anticuerpos contra ese antígeno. Los resultados presentados contribuyen a demostrar la factibilidad de utilizar antígenos expresados en plantas para el desarrollo de vacunas a subunidad”, subrayó el investigador del INGEBI.

La proteína empleada en esta vacuna pertenece a uno de los serotipos de rotavirus bovino circulante en el país, G6P1. “Para obtener una vacuna a emplearse en el ganado bovino, se deberán incluir las proteínas VP8 correspondientes a los otros serotipos circulantes como G6P5 y G3P11”, destacó Bravo Almonacid.  

¿Por qué utilizar plantas? Las plantas como sistemas de expresión de antígenos para la producción de vacunas son más económicas que otros sistemas, afirma Bravo Almonacid. “Para producir una determinada cantidad de biomasa, a partir de la que luego se extraerá el antígeno que será utilizado en la formulación de la vacuna, se necesitan los insumos necesarios para cultivar plantas. Trabajar con plantas permite además aumentar fácilmente la escala de producción. Para ello solo es necesario aumentar la superficie cultivada. Además se disminuyen los riesgos de contaminación con patógenos humanos o de animales. Cabe destacar que el uso de plantas comestibles facilitaría la producción de vacunas de administración oral”, concluyó el investigador.

Fuente: Agencia CyTA – Instituto Leloir