Un sistema de genética inversa mejora el desarrollo de vacunas contra el virus de la peste porcina africana

Investigadores del Instituto J. Craig Venter (JCVI), el Instituto Friedrich-Loeffler (FLI) y el Instituto Internacional de Investigación Ganadera (ILRI) han desarrollado un sistema de genética inversa para el virus de la peste porcina africana (PPA). Este nuevo sistema ayudará a los investigadores a desarrollar vacunas y a estudiar la patogénesis y la biología del virus de la PPA, una enfermedad viral altamente contagiosa y mortal que afecta a cerdos domésticos y salvajes, especialmente en África, Europa, Asia y el Caribe.

Un estudio reciente estima que si el virus de la peste porcina africana llegara a Estados Unidos, podría ocasionar pérdidas económicas superiores a los 50 mil millones de dólares en un período de diez años.

El profesor Sanjay Vashee, Ph.D., del JCVI y autor principal del artículo, comenta que "al desarrollar un sistema de genética inversa basado en genómica sintética para el virus de la peste porcina africana (PPA), no solo estamos mejorando nuestra comprensión de este virus, sino que también estamos creando herramientas que pueden aplicarse a otras amenazas virales emergentes. Esta investigación tiene el potencial de reducir significativamente las pérdidas económicas causadas por el PPA en la industria porcina mundial, proporcionando soluciones muy necesarias para controlar y prevenir la propagación de la enfermedad".

¿En qué consiste el sistema de genética inversa para el desarrollo de vacunas frente a la peste porcina africana?

El sistema de genética inversa permite a los científicos generar rápidamente versiones genéticamente modificadas del virus de la peste porcina africana (VPPA) y consta de varios pasos. Primero, se construye ADN sintético, una versión de laboratorio del material genético del virus. Se modifican fragmentos del VPPA y luego se ensamblan en genomas completos en levaduras mediante su mecanismo de recombinación. Los genomas modificados se transfieren posteriormente a E. coli, lo que permite aislarlos en grandes cantidades.

El ADN sintético se transfecta (o se introduce artificialmente) en células huésped de mamíferos, que posteriormente se infectan con un virus autoasistente. Este virus autoasistente es una versión inhibida del virus de la peste porcina africana (PPA), modificada mediante la tecnología CRISPR/Cas9, una potente herramienta de edición genética que puede cortar el ADN con precisión en puntos específicos. Las alteraciones impiden que el virus autoasistente se replique por sí solo. A pesar de esta inhibición, el virus autoasistente proporciona las proteínas y la maquinaria necesarias para que el ADN sintético se replique y se ensamble en nuevas partículas virales.

Este proceso da como resultado la producción de virus recombinantes vivos que contienen las modificaciones genéticas específicas introducidas en el ADN sintético. Estos virus recombinantes pueden utilizarse posteriormente para estudios posteriores o para el desarrollo de vacunas.

A nivel mundial, los brotes de PPA han causado pérdidas económicas devastadoras que ascienden a miles de millones de dólares, afectando gravemente a la industria porcina, la seguridad alimentaria y los medios de vida. En África, el impacto podría ser grave dada la presencia de múltiples genotipos del virus y la falta generalizada de medidas de bioseguridad adecuadas para controlar la enfermedad, afirma el Dr. Hussein Abkallo, investigador del ILRI y uno de los autores del artículo.

Esta plataforma brinda esperanza para desarrollar nuevas vacunas específicas que puedan proteger la salud animal y reducir la mortalidad, así como el impacto ambiental del sector ganadero, al prevenir pérdidas innecesarias.

El sistema de genética inversa basado en genómica sintética desarrollado para el virus de la peste porcina africana (PPA) puede aplicarse a otros virus con genomas no infecciosos, lo que ofrece un gran potencial para la investigación y el desarrollo de vacunas. Por ejemplo, podría aplicarse al virus de la dermatosis nodular contagiosa (DNM), un virus de ADN bicatenario que afecta principalmente al ganado vacuno y causa importantes perjuicios económicos.

Esta metodología también podría adaptarse a virus ARN emergentes como el Zika, el chikunguña, el Mayaro y el Ébola, que han causado brotes significativos y representan serias amenazas para la salud mundial. Al aprovechar la genómica sintética, los investigadores pueden desarrollar rápidamente herramientas de genética inversa para estos y otros virus emergentes, facilitando así el estudio de su biología y la creación de vacunas y tratamientos eficaces.