Investigadores de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp) desarrollaron un método que permite visualizar el material genético del nuevo coronavirus dentro de células. Basado en la técnica conocida como hibridización in situ por fluorescencia -FISH (fluorescent in situ hybridization)-, permite visualizar el virus en las células en tres dimensiones y la marcación simultánea de otros componentes celulares.
“En general, los laboratorios utilizan técnicas que permiten verificar el aumento de la carga viral en un cultivo de células o tejidos infectados, como el qPCR. Sin embargo, estas técnicas no prueban que el virus esté dentro de las células o incluso en qué parte de la célula se ha instalado, lo cual es muy importante para comprender la enfermedad”, dice Henrique Marques-Souza, profesor del Instituto de Biología (IB) de la Unicamp, quien dirigió el desarrollo del método.
Marques-Souza, que cuenta con el apoyo de FAPESP, forma parte del grupo de trabajo COVID-19 Unicamp, que une esfuerzos de investigación, insumos y recursos para comprender y combatir la enfermedad. Con el protocolo, desarrollado por la estudiante postdoctoral Luana Nunes Santos, será posible profundizar los estudios sobre el nuevo coronavirus en progreso en su laboratorio, además de permitir la colaboración con otros grupos de investigación dentro y fuera de la Unicamp (lea más en: agencia. fapesp.br/32861/).
“Poder ver el virus dentro de la célula es algo muy valioso para comprender la infección. Esto también se puede hacer por microscopía electrónica de transmisión [MET] o por inmunocitoquímica [ICQ]. La MET, sin embargo, requiere microscopios especializados y tarda entre una semana y 10 días en completarse. En tanto ICQ requiere anticuerpos que se unen al virus, y es relativamente simple. Sin embargo, los insumos son caros y tardan mucho en llegar debido a la gran demanda mundial causada por la pandemia”, explica.
En FISH, los investigadores sintetizan una sonda, una molécula de ADN que se une al ARN del virus, lo que permite la unión de sustancias visibles bajo luz fluorescente. Al entrar en contacto con la célula infectada, la sonda se une (hibridiza) específicamente con el ARN del virus y las moléculas fluorescentes que se unen a ella permiten la visualización de la marcación en un microscopio de fluorescencia.
Desde el punto de vista logístico, las pruebas realizadas por el laboratorio de la Unicamp pueden llevarse a cabo más rápidamente, ya que no dependen de la importación de kits comerciales de FISH o anticuerpos utilizados en inmunocitoquímica, lo que también representa un beneficio económico. Otra ventaja es que el virus puede detectarse precozmente, ya que la inmunocitoquímica depende de que el virus replique su ARN y produzca un nivel detectable de la proteína viral.
Acción del virus
Las imágenes tridimensionales realizadas hasta ahora muestran que el virus se replica próximo al núcleo de la célula, probablemente instalándose en algún orgánulo específico, como el endosoma. Los investigadores están aplicando esta técnica para responder diferentes preguntas sobre el mecanismo de infección del nuevo coronavirus y los primeros resultados están en proceso de ser sometidos para su publicación.
El trabajo también abre el camino para la aplicación en el estudio de otros virus, incluido el establecimiento de paralelos entre ellos y el SARS-CoV-2. “Todo lo que descubrimos sobre la dinámica del virus dentro de la célula, podemos adaptarlo para comparar con otros virus más comunes, como el de la gripe. Con eso, es posible entender por qué el nuevo coronavirus es tan agresivo”, dice Marques-Souza.
Aunque no es el foco en este momento, el trabajo también podría resultar en el desarrollo de una nueva prueba de detección de virus en el futuro.
El nuevo protocolo se probó en células Vero, procedentes del riñón de mono, el modelo más utilizado en estudios de coronavirus. Las pruebas también tuvieron éxito en células pulmonares y otras células humanas, lo que evidencia la versatilidad de la técnica.