Entrevista. Conicet: investigan extracción con nanopartículas magnéticas para testear Covid-19

Claudia Rodríguez Torres es doctora en Física, Investigadora del Instituto de Física de La Plata del Conicet (IFLP, CONICET-UNLP). Su especialidad son los materiales magnéticos y es parte de un grupo de investigación que está desarrollando un nuevo método de extracción de ARN para la detección de Covid-19.

En la actualidad, la técnica más sensible para diagnóstico de Covid-19 es la de rt-PCR. En esta prueba, una vez que se obtiene el hisopado del paciente, lo primero que se hace es extraer el material genético del virus, el ARN (ácido ribonucleico).

Con el método actual se utiliza un kit de extracción y centrífugas, que son equipos de laboratorio con los cuales se ponen en rotación a alta velocidad la muestra, separando así mediante fuerza centrífuga los componentes según su densidad.

El equipo de Claudia está desarrollando otro método para realizar esta separación y extracción, con el cual no se necesita centrífuga ni insumos importados, sino que utilizan nanopartículas magnéticas.

A continuación reproducimos la entrevista.

LID: ¿En qué consistiría este nuevo método?

Claudia R.T.: Nosotros estamos proponiendo un método para extracción de ARN que se basa en el uso de nanopartículas magnéticas. Las nanopartículas son partículas muy pequeñas, del orden de 10^-9 metros. Lo que hacemos es cubrir esas nanopartículas con un recubrimiento que atrae o adhiere el ARN, hay varios tipos de recubrimientos posibles. Al poner esas nanopartículas recubiertas al contacto con el ARN viral, el ARN se pega a su superficie y luego con la ayuda de un campo magnético externo, por ejemplo un imán, lo usamos para atraer las nanopartículas que vienen con ese ARN. De esta forma se separa y se tira toda la parte de la muestra que no tiene ARN, así nos quedamos solo con la información de la muestra que nos interesa para hacer el posterior análisis PCR o cualquier otro método de detección que use el ARN viral. Una vez que tenemos las nanopartículas con el ARN aisladas, esas nanopartículas se vuelven a poner en una solución limpia que es la que se usa para hacer la determinación del virus.

Es decir que en este caso en vez de usar la fuerza centrífuga ¿se estaría usando fuerza electromagnética?

Se utiliza fuerza magnética para las nanopartículas, que son las que están atraídas por el imán, y el recubrimiento de las nanopartículas es lo que atrae al ARN por fuerza eléctrica. El ARN en realidad está cargado negativamente pero en la solución en la que se pone queda cargado positivamente porque atrae todas las cargas positivas. Ahí tenemos una atracción eléctrica, más que nada se trata de una unión iónica con el recubrimiento, y el recubrimiento con las nanopartículas ahí sí hay una atracción covalente, más fuerte. Luego las nanopartículas son atraídas por el imán que está fuera del contenedor de la muestra.

Lo interesante de estas partículas que ustedes usan es que son tan chiquitas que entonces podemos pensar que se pueden producir en una cantidad enorme en unos pocos litros ¿no?

Sí, en realidad podemos producir muchas nanopartículas en unos pocos litros, se usa muy poquita cantidad pero cuando hacemos el recubrimiento, ese recubrimiento no toma una sola nanopartícula, toma algunos grupos de nanopartículas con lo cual el tamaño aproximado final de las nanopartículas con el recubrimiento es del orden del micrón. Igual son muy chiquititas, micrón es 10^-6 metros y tenemos un montón de superficie donde pegar el ARN, eso es importante, entonces podemos capturar bastante ARN.

Este no es un método que hayamos desarrollado nosotros, no es algo que estamos proponiendo de la nada, sino que es algo que ya se usa, en el mundo ya hay trabajos donde utilizan este método para separar el ARN para distintos tipos de virus y ya hay trabajos que lo prueban para Covid-19. Para la implementación incluso hay desarrollos de prototipos que hacen todo este trabajo automático, que se venden pero no acá en Argentina. Por eso queremos poder desarrollar y fabricar las nanopartículas acá, junto con los protocolos y con una base con los imanes para que se puedan utilizar directamente en los laboratorios con todos los insumos nacionales.

Pero primero tenemos que hacer todas las pruebas, esto es una etapa inicial, es un proyecto aún. Esperamos empezar justamente en esta semana con todas las pruebas.

¿Creés que se podría con este desarrollo una producción enteramente estatal para poder utilizarlo en todas las pruebas de PCR?

Sí, totalmente. Se puede porque realmente lo que se necesita para cada muestra es muy poquita cantidad, se puede fabricar enteramente en los laboratorios que tenemos y después tal vez lo que lleve un poco más de desarrollo es la construcción de los kits de imanes pero que también se puede hacer totalmente en Argentina y va a llevar más tiempo todavía pero ya con un desarrollo de una base de imanes se podrían hacer las determinaciones en los laboratorios que actualmente están haciendo los diagnósticos.

Sería una muy buena noticia porque se sumaría al Neokit y al Chemstrip que son PCR más rápidos que utilizan la técnica LAMP. ¿Este método podría facilitar esta primera etapa de extracción, además de ser más barato por tener insumos nacionales?

Sí, también estamos ganando tiempo porque cuando se hace el método de separación de ARN que están usando ahora cada muestra se centrifuga, entonces se trabaja de a una muestra, acá podrían trabajar de muchas muestras a la vez. En la estimación aproximada que hicimos para trabajar con el kit de 96 muestras, tenemos que la duración con el método tradicional es del orden de las 4 horas y con el método con imanes serían 45 minutos.

Sería más rápido y además no necesitaría un laboratorio tan equipado porque al no tener que hacer centrifugación podrías hacerlo en un laboratorio con menos instrumental o menos equipamiento.

Ustedes habían presentado este proyecto en la convocatoria del Ministerio de Ciencia pero en ese momento no fueron seleccionados, ¿cómo fue que los llamaron ahora en esta oportunidad?

Nosotros nos presentamos en la segunda convocatoria, la Convocatoria Federal del Mincyt, y no salimos seleccionados, pero de todas manera nos habíamos propuesto trabajar igual con los subsidios que teníamos para otros proyectos porque estábamos muy confiados de que podíamos dar otra herramienta en este momento para esta problemática.

Simultáneamente en esa misma convocatoria se presentó otro proyecto de otros investigadores que era similar al que habíamos presentado nosotros. Entonces como la Subsecretaria de Ciencia, Tecnología e Innovación productiva de la Prov. de Bs. As. había visto los dos proyectos y eran muy parecidos, nos citaron para que elaboremos un proyecto conjunto. Esto todavía no está aprobado, todavía no tenemos el sí pero igual ambos grupos empezamos a trabajar en conjunto en esto y por ahora lo vamos a desarrollar con los subsidios que tenemos, por supuesto que si conseguimos el aval de provincia va a ser mucho mejor.

Esta forma de trabajar colaborativamente ahora con otro equipo, ¿te parece que es algo que se pueda mantener más allá de la pandemia, o que es algo que haya que impulsar más en los espacios de investigación?

Sí, me parece una idea genial porque justamente todos pensando en un problema podemos llegar a un mejor producto en menos tiempo y creo que es muy bueno para el proyecto, y que sí debería ser un ejemplo para otras situaciones, dado un problema que todos pensemos en la solución para ese problema.

Además ambos grupos ya tenían interdisciplina.

¿Cómo están formados los equipos?

En el equipo nuestro hay muchos investigadores, becarios y profesionales de apoyo del Instituto de Física de La Plata con experiencia en magnetismo y en fabricación de nanopartículas magnéticas; está también el grupo de la Dra. Sheila Ons del CREG (Centro Regional de Estudios Genómicos) que hace la determinación de ARN; y el grupo de la Dr. Patricia Schilardi del INIFTA (CCT CONICET - LA PLATA), que tiene mucha experiencia en síntesis y recubrimientos de nanopartículas. En el otro grupo con el cual nos fusionamos, que también ya era interdisciplinario, está el grupo del Dr Víctor Romanowski del IBBM-Fac. de Cs. Exactas (UNLP/CONICET) para la parte de ciencias biológicas, el grupo del Dr. Gabriel Lavorato y la Dra.Carolina Vericat del INIFTA que son químicos y el grupo del Dr Felix Requejo y María Ana Huergo también del INIFTA que son físicos. Los dos grupos veníamos con ideas muy parecidas pero sacamos lo mejor de cada proyecto para formar uno común.

Y en lo personal, ¿cómo modifico la cuarentena las formas de trabajar?

En mi caso particular pero creo que a muchos científicos les pasó lo mismo, teníamos muchas cosas acumuladas, para contar para publicar, para analizar, cosas para las que podíamos prescindir del laboratorio, entonces seguimos trabajando con un buen ritmo. Ahora para este trabajo necesitamos si o si el laboratorio, así que tuvimos que gestionar permisos personales y de excepción, se considera esencial porque es proyecto Covid, sino nos quedaba seguir trabajando a distancia.

Por supuesto también que, en mi caso mis hijos ya están grandes y no necesitan de mi atención pero el que tiene chicos chiquitos y en el colegio eso se complica y hay que adaptarse al trabajo de investigación con las tareas del hogar y no es sencillo para nadie.