Pune: Uma equipa internacional de cientistas afirma ter demonstrado com sucesso como laboratórios em todos os continentes podem produzir localmente ingredientes biológicos essenciais necessários para o diagnóstico e a investigação, depois de a pandemia do coronavírus ter mostrado quão frágil o mundo se tornou devido à sua forte dependência de um punhado de fabricantes e às frágeis cadeias de abastecimento globais de fornecimentos médicos críticos.
Pesquisadores do IISER Pune, bem como do Canadá, Brasil, Chile e Colômbia, replicaram com sucesso o mesmo processo de biofabricação em vários laboratórios usando sequências de DNA compartilhadas, protocolos padronizados e sistemas biológicos “livres de células”.
Isto permitiu a invenção de vacinas peptídicas e testes no local de atendimento. Laboratórios em diferentes países podem começar a fabricar alguns destes produtos químicos localmente, utilizando protocolos abertos partilhados, em vez de esperar para importar produtos químicos, kits de diagnóstico e materiais de investigação. A pesquisa foi publicada na Science Advances.
Os laboratórios compartilham sequências e descrições de DNA digitalmente por e-mail. Em vez de usar células vivas inteiras, que são mais difíceis de obter, eles usaram um “sistema livre de células”. Isto é como aproveitar a maquinaria interna de uma célula para facilitar a produção das proteínas necessárias para exames médicos e vacinas. Utilizando estes protocolos partilhados, todos os laboratórios participantes são capazes de produzir as mesmas proteínas de alta qualidade utilizando o seu próprio equipamento local.
O professor Chaitanya Athale e seu aluno de doutorado Tanvi Kale, do Departamento de Biologia do IISER Pune, foram responsáveis por pegar as sequências de DNA e extratos celulares compartilhados pelo grupo internacional e usá-los para produzir as proteínas em seus próprios laboratórios na Índia. Eles não apenas produzem as proteínas, mas também as estudam cuidadosamente para garantir que estejam exatamente corretas e funcionem conforme o esperado. A organização internacional criou um teste de vírus em papel usando este método.
Kale disse que a colaboração ajuda a combinar a experiência de cada grupo com o que eles fazem de melhor e a projetar e construir um sistema de diagnóstico de baixo custo que utiliza (a maioria, mas não todos) os reagentes fabricados internamente. Isto é especialmente importante porque os reagentes comerciais são caros.
“Usamos extratos livres de células para realizar este teste. Os extratos livres de células são essencialmente materiais de células lisadas; eles não são vivos, mas contêm o maquinário necessário para produzir proteínas. Como a padronização desses protocolos requer muito esforço e tempo, usamos essa colaboração para aproveitar a experiência específica de cada grupo. Por exemplo, a equipe chilena é especializada na produção de extratos livres de células, enquanto o grupo canadense se concentra no projeto de componentes como o switch Toehold RNA. Essas partes individuais do sistema são fabricadas em diferentes laboratórios e depois enviado”, disse Kale no IISER. Pune, a equipe usou esses extratos e interruptores compartilhados para reproduzir e validar resultados de reagentes fabricados em outros lugares. “Essa reprodutibilidade é crítica porque esses reagentes são altamente sensíveis à temperatura, tornando o transporte um desafio contínuo. Embora possa ser mais conveniente para nós fazermos tudo sozinhos, esta abordagem colaborativa é a melhor maneira de construir um sistema confiável de preparação para pandemias”, disse Kale.
De acordo com uma declaração oficial do IISER Pune, os pesquisadores enfatizaram que não se pretendia substituir produtos químicos e reagentes comercialmente puros, nem demonstrar como a PCR poderia ser melhorada. Em vez disso, visa fornecer aos decisores políticos e aos governos mais uma ferramenta durante as crises, como se viu durante o período da Covid-19.
