Es producto de uno de los 84 proyectos que cuentan con el apoyo de la Agencia Nacional de Promoción de la Investigación, el Desarrollo Tecnológico y la Innovación (Agencia I+D+i) en el marco de la Unidad Coronavirus que integra junto con el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación de la Nación y el CONICET.

La investigación, liderada por el científico Fernán Agüero, logró sintetizar una enzima optimizada que mejora el rendimiento y los resultados de este proceso. A partir de este logro, se licenció la producción y comercialización de la transcriptasa reversa (RT) termoestable a la empresa Inbio Highway SA de Tandil, provincia de Buenos Aires, la cual está encargada de escalar la producción de un kit denominado FLYE-Ultra®️ M-MLV que incluirá beneficios a partir del uso del nuevo reactivo. Este producto fue co-desarrollado por la Universidad Nacional de San Martín (UNSAM) y CONICET.

La detección de Sars-CoV-2 a través de técnicas moleculares como los test PCR o LAMP se realiza a partir de material genético del virus denominado ARN. No obstante, para que el test funcione dicho ARN debe transformarse primero en ADN para luego ser amplificado y detectado en una segunda etapa. La transcriptasa reversa denominada MMLV proveniente del virus de la leucemia del ratón, es una enzima que se utiliza de rutina en diagnóstico molecular para el primer paso de transcribir ARN en ADN (llamado ADN copia o ADNc).

La optimización de esta enzima a través de métodos de ingeniería genética trae diversos beneficios que impactan en la tarea del diagnóstico, un paso clave para enfrentar la pandemia del SAR-CoV-2. El uso de la transcriptasa reversa (RT) optimizada como reactivo se traduce en mejoras en relación a la eficiencia del test de detección, la reducción de tiempos para obtener resultados y la realización del diagnóstico en un solo paso. A continuación se explican las distintas mejoras que logra la optimización de esta enzima y su impacto en la tarea del diagnóstico.

En primer lugar, es una enzima optimizada con mayor eficiencia y procesividad que la enzima natural. Esto incide en el tiempo que lleva el diagnóstico, reduciendo la primera etapa de 30 a sólo 5 o 10 minutos.

En segundo lugar, la enzima optimizada es termoestable. Esto quiere decir que puede funcionar a mayores temperaturas (la enzima natural se utiliza a 37 grados). El uso de mayores temperaturas en este tipo de reacciones asegura una buena copia del ARN en tanto evita que este se pliegue dificultando la tarea de la enzima. Sin embargo, cuando las enzimas no son optimizadas y se utilizan a temperaturas elevadas se “mueren” y dejan de funcionar. Una enzima termoestable ofrece mayor versatilidad diagnóstica, pues permite copiar un mayor número de moléculas de ARN de distintos virus, adaptándose a la temperatura más conveniente para cada uno.

Una de las capacidades de las enzimas naturales con actividad RT es destruir la molécula de ARN molde una vez finalizada su tarea de transcripción. En la enzima optimizada, esta posibilidad se ha eliminado lo cual permite que, una vez terminada la copia, la molécula de ARN viral sea liberada y pueda ser usada como molde por otra enzima para empezar el proceso nuevamente. Esto amplifica la cantidad de mensaje leído y convertido a ADNc lo cual mejora la sensibilidad de los métodos diagnósticos.

Por último, uno de los beneficios más importantes se relaciona con los requerimientos que la enzima optimizada tiene para funcionar. En general, las enzimas tienen distintos requerimientos para operar óptimamente: la temperatura, la acidez del medio o la cantidad de sales presentes en la solución necesaria para que ocurra la reacción. Esto suele ser un obstáculo para los métodos diagnósticos, que necesitan una enzima extra denominada ADN polimerasa para amplificar y detectar las moléculas de ADNc. Uno de los desarrollos más importantes del estudio de Agüero es la posibilidad que ambas enzimas funcionen juntas a pesar que tengan requerimientos distintos. Esto logra una gran ventaja desde el punto de vista del diagnóstico en tanto se puede hacer toda la incubación en un único tubo de ensayo de una sola vez ahorrando un paso al operador, evitando la manipulación de muestras, reduciendo la posibilidad de contaminación y evitando el uso de plásticos y tubos de ensayos extras.

El proyecto es parte de un consorcio conformado por dos iniciativas más que fueron seleccionadas en la Convocatoria IP COVID-19 que coinciden en sus objetivos: la optimización de diferentes aspectos del método de diagnóstico de COVID-19, cuyo agente etiológico es el SARS-CoV-2, basado en la extracción y purificación de ARN, seguido por RT-qPCR. El equipo del Dr. Alberto Kornblihtt trabajó en todos los pasos necesarios del protocolo, buscando abaratar costos y permitiendo el diagnóstico en cualquier laboratorio de investigación, a partir de un método de qPCR más flexible y de la inactivación de las muestras clínicas en su lugar de obtención. El equipo de la Dra. Julieta Imperiale se concentró en el primer paso de extracción y purificación de ARN, apuntando al desarrollo de un método basado en nanopartículas magnéticas. El trabajo colaborativo entre estos grupos de investigación nos permite acelerar la obtención de resultados a partir del intercambio y complementación de los desarrollos sobre principios de testeo. Al mismo tiempo, el uso de diferentes metodologías para el diagnóstico de COVID-19 permite generar opciones que se adapten a diferentes escenarios de testeo.