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The research group of Dr. Araceli Diaz-Perales from the Center for Plant Biotechnology and Genomics (CBGP, UPM-INIA), a joint center of the UPM and INIA, together with the Laboratory of Óptica, Fotónica y Biofotónica (GOFB) of the Centre of Biomedical Technologies de Tecnología Biomédica (CTB, UPM), and in collaboration with the Health Institute of San Carlos Clinical Hospital (IDSSC) and the National Biotechnology Center (CNB-CSIC), have been working since March on improving the diagnosis of Covid-19 and developing a new kit that is more complete and cheaper than the current ones.
Esta iniciativa parte del Grupo de Óptica, Fotónica y Biofotónica del CTB, liderado por Miguel Holgado. El GOFB está especializado en Investigación, Desarrollo Tecnológico e Innovación de sistemas avanzados de diagnóstico químico, bioquímico e in vitro, así como en la implementación de transductores fotónicos y biotransductores en un chip, biokits, plataformas de lectura, biorreactores, tissue-on-a-chip y organ-on-chips.
El grupo del Dr. Holgado lleva muchos años haciendo micro y nanofabricación para desarrollo de sensores ópticos y biosensores, que detectan material biológico. Este grupo ha desarrollado hace tiempo su propio método de lectura de biosensores (patentado por la UPM). La producción masiva de estos biosensores permite obtenerlos a bajo coste.
Toda la experiencia en detección de anticuerpos en sangre frente a diferentes patógenos (rotavirus, gripe A, patógenos contaminantes, etc.) del grupo GOFB del CTB, le ha servido para desarrollar nuevos biosensores que detecten anticuerpos del coronavirus.
Para ello se estableció una alianza estratégica con el CBGP (UPM-INIA) para la producción de la proteína recombinante del virus Spike 1, que es la proteína frente a la que los humanos desarrollamos anticuerpos y la base del desarrollo de la mayoría de las vacunas. La secuencia genética del gen fue cedida por el CNB-CSIC. El grupo de “Alérgenos Vegetales” del CBGP, liderado por la doctora Araceli Díaz Perales, empleó dicha secuencia para producir, utilizando herramientas biotecnológicas, la proteína Spike1 en la levadura Pichia pastoris. La amplia experiencia de este grupo del CBGP en técnicas de clonaje, producción, purificación y caracterización de proteínas alergénicas permitió trasladar estos conocimientos al nuevo reto que supuso trabajar con proteínas de origen viral.
La proteína Spike1 purificada conserva su estructura tridimensional, pero no tiene capacidad de producir enfermedad, y el GOFB puede inmovilizarla en sus biosensores. De manera que, con una muestra de suero procedente del paciente, se pueden detectar anticuerpos específicos (IgG, IgM o IgA) generados por los pacientes frente al coronavirus e incluso detectar en el mismo ensayo otros marcadores bioquímicos relevantes para determinar el estado del paciente, como son la proteína C reactiva o la ferritina, lo que se realiza en colaboración con el IDSSC. En estos momentos se esta terminando un ensayo clínico para evaluar la gravedad de pacientes frente a la COVID19. Han sido meses de duro trabajo y muchos trámites burocráticos que solventar. Pero en estos momentos el desarrollo del kit de diagnóstico se encuentra en una fase ya avanzada, y con muy buenos resultados.