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Con el objetivo de desarrollar tratamientos antivirales efectivos contra el SARS-CoV-2, un equipo de investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) trabaja en la creación de ratones modificados genéticamente. Su idea es poder reproducir de manera fiel el Covid-19 en humanos y sirvan para mejorar y avanzar en el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas.
Ante la necesidad de desarrollar tratamientos y vacunas efectivas para frenar la pandemia, es fundamental poder generar modelos preclínicos donde estudiar la enfermedad. Además, con estos ratones se puede evaluar la eficacia de fármacos y agentes preventivos antes de su uso en la clínica hospitalaria. Por eso el Instituto de Salud Carlos III ha financiado este proyecto que lidera Sagrario Ortega, jefa de la Unidad de Edición Genómica en Ratón en el CNIO.
Sagrario Ortega (CNIO): “Necesitamos humanizar el ratón de laboratorio para poder utilizarlo como modelo donde investigar el Covid-19“
“El ratón de laboratorio tiene muchas ventajas como modelo experimental, pero necesitamos humanizarlo para poder utilizarlo como modelo donde investigar el Covid-19“, explica Ortega. Para ello, el equipo utilizará técnicas de ingeniería genética como CRISPR/Cas. Se trata de una técnica que ha revolucionado la edición genómica en los últimos años y que permitirá reducir los tiempos para la generación de estos modelos. En concreto, se pasará de un año a unos 3-4 meses para generar estos ratones modificados genéticamente.
Gracias a las herramientas basadas en el sistema sistema CRISPR/Cas se pueden introducir modificaciones genéticas de gran complejidad en el genoma murino. Todo ello con gran rapidez, eficiencia y de forma precisa y dirigida. Así, se crean modelos de ratón que reproducen fielmente las alteraciones genéticas asociadas a patologías humanas.
La vía de entrada del virus sARS-CoV-2 en humanos es la proteína ACE2. Es una enzima que regula el control de la tensión arterial
Proteína ACE2 en humanos y en ratones
La vía de entrada del virus sARS-CoV-2 en humanos es la proteína ACE2. Es una enzima que regula el control de la tensión arterial y que se localiza en la membrana externa de algunas células humanas como los neumocitos tipo II en el pulmón; las células endoteliales o las células de la musculatura lisa de los vasos sanguíneos. La proteína “spike” de la envoltura del virus se une a ACE2 abriendo así las compuertas celulares que permiten la infección.
La investigadora Ortega explica que esta proteína en ratones es diferente a la humana. “Especialmente en el dominio que es reconocido por el SARS-CoV-2, lo que hace al ratón resistente a la infección por el coronavirus”, señala la experta. Además, a través de ingeniería genética “vamos a expresar la proteína ACE2 humana en los ratones”. Así, “obtendremos animales con el receptor viral humano presente en las mismas células y tejidos. Y con la misma regulación de expresión a la que está sometido el gen en humanos”, añade Ortega.
Los investigadores unirán la proteína ACE2 a otra proteína fluorescente que le permitirá identificar las células susceptibles de ser infectadas por el virus
Una vez que consigan esto, los investigadores unirán esta proteína a otra proteína fluorescente que le permitirá identificar las células susceptibles de ser infectadas por el virus. También servirá para aislarlas fácilmente para su posterior análisis.
Para el estudio del coronavirus, en la actualidad solo se encuentra disponible un ratón modificado genéticamente (Tg.K18-hACE2). Este modelo lo crearon en 2007 investigadores de la Universidad de Iowa en EE.UU. para estudiar el virus SARS-CoV-1 y se depositó en la colección del Laboratorio Jackson, de Bar Harbor en Maine.
Una vez validados, los modelos animales se pondrán a disposición de la comunidad científica para contribuir en el avance contra la enfermedad
“Este modelo animal reproduce solo parcialmente las patologías asociadas a la infección por el coronavirus SARS-CoV-1. Además de que el tiempo mínimo de espera para acceder a este ratón es de seis meses. Ahora buscamos obtener modelos que reproduzcan más fielmente todas las patologías asociadas a la enfermedad Covid-19 causada por la infección por SARS-CoV-2”, concluye Ortega.
Los investigadores ya se han puesto en contacto con otros grupos del ISCIII y del CSIC especializados en la investigación en coronavirus. Uno de ellos es el laboratorio de Luis Enjuanes en el Centro Nacional de Biotecnología del CSIC. Con ellos realizarán la infección con el virus SARS-CoV-2 de los ratones generados y avanzarán en el proyecto. Una vez validados, los modelos animales se pondrán a disposición de la comunidad científica para contribuir en el avance contra la enfermedad.
