Saúde

O kit de ferramentas de código aberto ajuda os países em desenvolvimento a atender à demanda por pesquisas e diagnósticos COVID-19
Um kit de ferramentas de código aberto gratuito que permite aos laboratórios de países em desenvolvimento produzir suas próprias ferramentas para pesquisa e diagnóstico COVID-19, sem depender de uma cadeia de suprimentos global
Por Eleanor Hall - 08/12/2020


Novo Coronavírus SARS-CoV-2 - Crédito: NIAID

Uma cadeia de abastecimento local resiliente para diagnósticos é vital para a segurança da saúde futura e preparação para pandemia

Jenny Molloy

A alta demanda por milhões de testes COVID-19 por dia, combinada com uma cadeia de fornecimento global interrompida, deixou muitos países enfrentando escassez de diagnósticos. Em um comentário recente da Nature , John Nkengasong, Diretor dos Centros Africanos para Controle e Prevenção de Doenças, disse: “o colapso da cooperação global [empurrou] a África para fora do mercado de diagnóstico ... mas não posso comprá-los. ”

Cientistas de todo o mundo estão, portanto, desenvolvendo novos testes mais rápidos, baratos, adaptados às necessidades dos sistemas de saúde locais e fáceis de fabricar para superar este desafio.

Para permitir que os cientistas acessem as ferramentas de pesquisa de que precisam para seu trabalho, pesquisadores do Open Bioeconomy Lab da University of Cambridge, do Lab de Tecnología Libre do iBio / PUC Chile e do Projeto FreeGenes da Stanford Universit y se associaram a uma empresa de biologia sintética Ginkgo Bioworks projeta um kit de ferramentas de código aberto que permite aos pesquisadores produzir 16 das enzimas mais úteis para uma série de técnicas de diagnóstico usadas para detectar SARS-CoV-2, o vírus que causa o COVID-19.

“Projetar as coleções foi um grande esforço colaborativo entre pesquisadores com diversos conhecimentos e diferentes necessidades locais para combater a pandemia”, disse a Dra. Chiara Gandini, do Departamento de Engenharia Química e Biotecnologia de Cambridge. “Nós o projetamos com outros biólogos em mente, tornando mais fácil para eles reconfigurar o kit de ferramentas de acordo com seus requisitos”.

O ' Molecular Diagnostic Toolkit ' compreende DNA pronto para uso para produzir enzimas, incluindo DNA polimerases e transcriptases reversas - as enzimas usadas em testes RT-qPCR padrão ouro. Essas enzimas também são úteis para testes como LAMP, que é mais rápido e simples do que RT-qPCR e está sendo rapidamente adotado por mais laboratórios. O DNA de controle também está incluído no kit de ferramentas para validar que os testes detectarão especificamente o SARS-CoV-2, mas não os vírus intimamente relacionados.

O Molecular Diagnostic Toolkit usa técnicas de laboratório padrão para produzir e purificar as enzimas, mas muitos pesquisadores no Sul Global trabalham com restrições de recursos desafiadoras e podem precisar adaptar seu trabalho à disponibilidade local de materiais. Eles podem, portanto, fazer uso do ' E. coli Protein Expression Toolkit ': uma coleção de mais de 100 partes de DNA que podem ser montadas em milhares de combinações para adaptar todo o processo de produção. Por exemplo, módulos são incluídos para ligar enzimas à celulose para desenvolver testes baseados em papel ou para ativar a produção de enzimas em células usando luz de LEDs em vez de produtos químicos caros.

O kit de ferramentas foi pré-encomendado por mais de 34 laboratórios de 16 países, incluindo Brasil, Chile, Peru, Colômbia, Costa Rica, México, Camarões, Etiópia, Índia e Vietnã.

“Ter acesso a esta paleta de ferramentas moleculares é crucial para nossa região combater a escassez de reagentes no curto prazo e alavancar a autonomia tecnológica no diagnóstico e monitoramento viral no longo prazo”, disse Tamara Matute, da Pontifícia Universidade Católica de Chile e iBio, que participaram da concepção da coleção. O colega de Matute, Isaac Núñez, acrescentou que mecanismos como a comunidade online aberta, Reclone Network , também são necessários para aumentar a utilidade da coleção por meio do apoio de colegas, incluindo a promoção de “uma comunidade colaborativa, protocolos de origem coletiva e recursos compartilhados abertamente”.

Embora o foco inicial do kit de ferramentas seja apoiar a pesquisa e o desenvolvimento, o mesmo DNA pode ser usado para fabricar kits de diagnóstico com os processos corretos e aprovações regulatórias em vigor. Por ser de código aberto, qualquer empresa ou instituição pode produzir e comercializar enzimas a partir do kit de ferramentas. Por exemplo, as enzimas LAMP serão fabricadas no Instituto de Biotecnologia da Etiópia em colaboração com a Universidade de Cambridge, com o apoio do Cambridge-Africa Alborada Fund.

O Dr. Brook Esseye, da EBTi LAMP Initiative, disse: “esta iniciativa aumentará a capacidade local de biofabricação e fortalecerá as parcerias entre pesquisadores em vários países para que possamos dar as mãos para lutar contra esta pandemia global”.

Olhando para além do COVID-19, a capacidade local de bio-fabricação poderia sustentar outros avanços na pesquisa, educação e inovação em biotecnologia.

“Uma cadeia de fornecimento local resiliente para diagnósticos é vital para a segurança da saúde futura e preparação para pandemia”, disse a Dra. Jenny Molloy, Shuttleworth Fellow do Departamento de Engenharia Química e Biotecnologia de Cambridge. “As mesmas enzimas usadas para detectar COVID-19 também podem detectar malária, febre tifóide e muitas outras doenças. Eles podem ser aplicados de muitas outras maneiras para causar impacto social e econômico positivo, incluindo pesquisas para produzir melhores safras, medir o efeito das iniciativas de conservação na biodiversidade e monitorar a resistência aos antibióticos. Essa flexibilidade é a razão pela qual é tão importante que as ferramentas-chave para a biotecnologia sejam acessíveis, usadas e úteis para todos os pesquisadores em todo o mundo. ”

O kit de ferramentas foi disponibilizado gratuitamente sob o Open Material Transfer Agreement (OpenMTA ), que dá permissão explícita para os destinatários distribuírem para outros laboratórios e usarem o kit de ferramentas para fins comerciais, e pode ser pedido online por meio do projeto Free Genes da Stanford University.

Pesquisadores e usuários do kit de ferramentas são convidados a compartilhar protocolos, recursos e conselhos por meio do Fórum Reclone .

 

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