A alta demanda por milhões de testes COVID-19 por dia, combinada com uma cadeia de fornecimento global interrompida, deixou muitospaíses enfrentando escassez de diagnósticos. Em um comenta¡rio recente da Nature , John Nkengasong, Diretor dos Centros Africanos para Controle e Prevenção de Doena§as, disse: “o colapso da cooperação global [empurrou] a áfrica para fora do mercado de diagnóstico ... mas não posso compra¡-los. ”

Cientistas de todo o mundo estão, portanto, desenvolvendo novos testes mais rápidos, baratos, adaptados a s necessidades dos sistemas de saúde locais e fa¡ceis 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 Tecnologa­a Libre do iBio / PUC Chile e do Projeto FreeGenes da Stanford Universit y se associaram a uma empresa de biologia sintanãtica Ginkgo Bioworks projeta um kit de ferramentas de ca³digo aberto que permite aos pesquisadores produzir 16 das enzimas mais aºteis para uma sanãrie de técnicas de diagnóstico usadas para detectar SARS-CoV-2, o va­rus que causa o COVID-19.

“Projetar as coleções foi um grande esfora§o 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. “Na³s o projetamos com outros bia³logos em mente, tornando mais fa¡cil 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 padrãoouro. Essas enzimas também são aºteis para testes como LAMP, que émais rápido e simples do que RT-qPCR e estãosendo rapidamente adotado por mais laboratórios. O DNA de controle também estãoinclua­do no kit de ferramentas para validar que os testes detectara£o especificamente o SARS-CoV-2, mas não os va­rus intimamente relacionados.

O Molecular Diagnostic Toolkit usa técnicas de laboratório padrãopara produzir e purificar as enzimas, mas muitos pesquisadores no Sul Global trabalham com restrições de recursos desafiadoras e podem precisar adaptar seu trabalho a  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, ma³dulos são inclua­dos para ligar enzimas a  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 16países, incluindo Brasil, Chile, Peru, Cola´mbia, Costa Rica, Manãxico, Camaraµes, Etia³pia, andia e Vietna£.

“Ter acesso a esta paleta de ferramentas moleculares écrucial para nossa regia£o combater a escassez de reagentes no curto prazo e alavancar a autonomia tecnologiica no diagnóstico e monitoramento viral no longo prazo”, disse Tamara Matute, da Pontifa­cia Universidade Cata³lica de Chile e iBio, que participaram da concepção da coleção. O colega de Matute, Isaac Naºa±ez, acrescentou que mecanismos como a comunidade online aberta, Reclone Network , também são necessa¡rios 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 regulata³rias em vigor. Por ser de ca³digo aberto, qualquer empresa ou instituição pode produzir e comercializar enzimas a partir do kit de ferramentas. Por exemplo, as enzimas LAMP sera£o fabricadas no Instituto de Biotecnologia da Etia³pia 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 aumentara¡ a capacidade local de biofabricação e fortalecera¡ as parcerias entre pesquisadores em váriospaíses para que possamos dar as ma£os 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 évital 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 mala¡ria, febre tifa³ide e muitas outras doena§as. Eles podem ser aplicados de muitas outras maneiras para causar impacto social e econa´mico positivo, incluindo pesquisas para produzir melhores safras, medir o efeito das iniciativas de conservação na biodiversidade e monitorar a resistência aos antibia³ticos. Essa flexibilidade éa razãopela qual étão importante que as ferramentas-chave para a biotecnologia sejam acessa­veis, usadas e aºteis para todos os pesquisadores em todo o mundo. ”

O kit de ferramentas foi disponibilizado gratuitamente sob o Open Material Transfer Agreement (OpenMTA ), que da¡ permissão expla­cita para os destinata¡rios distribua­rem 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 Forum Reclone .