Científicos de la Universidad de California en San Diego (Estados Unidos) están desarrollando una investigación colaborativa que combina un parche-vacuna con microagujas de liberación lenta, y la inmunización contra COVID-19 cultivado en plantas genéticamente modificadas.
UC San Diego News Center / 21 de abril, 2020.- Los nanoingenieros de la Universidad de California en San Diego están trabajando en una vacuna para COVID-19 utilizando un candidato no convencional: un virus vegetal.
El objetivo del equipo es utilizar plantas para crear una vacuna estable y fácil de fabricar que pueda enviarse a todo el mundo. Se empaquetará en parches de microagujas de liberación lenta que los pacientes pueden usar en el brazo para autoadministrarse la vacuna sin dolor en una sola dosis.
El proyecto, dirigido por las profesoras de nanoingeniería de UC San Diego, Nicole Steinmetz y Jon Pokorski, recibió una subvención de Investigación de Respuesta Rápida (RAPID) de la National Science Foundation de Estados Unidos. La subvención financia propuestas de investigación que tienen el potencial de abordar de inmediato desafíos urgentes, como la nueva pandemia de coronavirus.
«Para tener un impacto real, estamos fabricando una vacuna que sea estable a temperatura ambiente y superior para que pueda enviarse, sin refrigeración, a todo el mundo y distribuirse a áreas de escasos recursos», dijo Steinmetz, quien es el Directora del Centro de Ingeniería de Nanoinmuno en UC San Diego.
El laboratorio de Steinmetz trabajará en el desarrollo de vacunas, mientras que el laboratorio de Pokorski trabajará en dispositivos de administración de vacunas en forma de parches de microagujas de liberación lenta que son económicos y fáciles de fabricar y enviar a todo el mundo.
«Las personas pueden autoaplicarse estos parches, por lo que no necesitan visitas al médico. Nuestro objetivo es reducir las barreras a la vacunación en todo el mundo «, dijo Pokorski, miembro de la facultad del Centro de Ingeniería de Nanoinmunología.
Para crear la vacuna, el equipo está utilizando un virus vegetal que infecta leguminosas y lo está modificando para parecerse a la nueva cepa de coronavirus (SARS-CoV-2). Las firmas moleculares llamadas péptidos que son específicas del SARS-CoV-2 se tejerán en la superficie del virus de la planta para que pueda estimular una respuesta inmune.
La belleza de este enfoque es que el virus de la planta no es infecciosa en los humanos, dijo Steinmetz, cuyo laboratorio se especializa en la ingeniería de virus de plantas para tratar la salud de las plantas y la salud humana. Además, los virus de plantas son fáciles de producir a gran escala porque se pueden cultivar en plantas mediante una técnica llamada cultivo molecular.
Y dado que los virus de las plantas son extremadamente estables a altas temperaturas, la vacuna del equipo es compatible con los métodos que se utilizarán para fabricar los parches de microagujas.
Los métodos, llamados extrusión por fusión y moldeo por inyección, son técnicas de procesamiento de polímeros que se utilizan para producir en masa productos plásticos como Legos y cubiertos desechables. Implican la fusión de materiales poliméricos a 100 grados centígrados. Esto es demasiado caliente para la mayoría de los materiales biológicos, pero no para la vacuna basada en virus de plantas, lo que facilita su fabricación en parches de vacunas.
El laboratorio de Pokorski personalizará los métodos para que puedan reducirse en primer lugar para realizar estudios piloto rápidos y económicos sobre los parches de vacunas. «Estos métodos generalmente se realizan a escalas de kilogramos, y tratar de hacer esa vacuna para hacer un estudio piloto sería increíblemente costoso», dijo Pokorski. «Una vez que encontremos algo que funcione, podríamos escalarlo fácilmente porque estos métodos son ampliamente utilizados en la fabricación».
«Al combinar sinérgicamente las áreas de experiencia de nuestros laboratorios en el diseño de vacunas basadas en virus de plantas y la fabricación de dispositivos biomédicos, esperamos realmente avanzar en esta investigación para generar rápidamente una solución escalable para la pandemia actual», dijo Steinmetz.