Estrategias avanzadas de diagnóstico, control y prevención de virus respiratorios

La pandemia de la COVID-19 ha impactado enormemente en todos los sectores, también en el ámbito de la industria alimentaria, motivo por el que surgió el proyecto COVIR, “Desarrollo de estrategias avanzadas para el diagnóstico, control y prevención de virus causantes del síndrome respiratorio agudo en la industria alimentaria”. Tras más de 1 año de investigación, hemos obtenido resultados de aplicación industrial relativos a:

• Estrategias de diagnóstico en superficies y alimentos mediante técnicas analíticas.
• Estrategias para la descontaminación de superficies y ambientes de virus respiratorios.
• Estrategias para la identificación y búsqueda de compuestos con efecto inmunomodulador y antiviral.

Detección: Estrategias para predecir la aparición de nuevos brotes de COVID-19

Uno de los objetivos del proyecto era definir estrategias de diagnóstico en superficies y alimentos mediante técnicas analíticas. Se han desarrollado y validado técnicas analíticas moleculares que permiten monitorizar la incidencia y la prevalencia del virus SARS CoV-2 en superficies y en aguas residuales. Se ha puesto a punto tanto la detección como la cuantificación del virus con un método de extracción viral que permite la mejor recuperación del virus.

• PCR en superficies: Verificación de operaciones de limpieza y desinfección y validación de medidas higiénicas. Herramienta disponible para asegurar las condiciones higiénicas y desinfección para llevar a cabo las actividades industriales, comerciales y recreativas con garantías.
• PCR en aguas residuales: Desarrollo de una herramienta de alerta temprana que permite la monitorización de los niveles de SARS-CoV-2. Es una estrategia para predecir la aparición de nuevos brotes de COVID-19 y hacer el seguimiento de la evolución de estos.

La puesta en marcha de nuevas herramientas contribuye a la detección y alerta temprana de nuevos brotes, lo que permite activar las medidas adecuadas que eviten que se extienda en la población.

Descontaminación: Estrategias para la descontaminación de superficies y ambientes de virus respiratorios

En el marco de la descontaminación, se ha puesto a punto una metodología para la evaluación del efecto viricida mediante cultivo celular. Además, se está desarrollando un sistema alternativo a la monitorización del efecto citopático (cambios bioquímicos y moleculares, entre otros, causados durante el ciclo de replicación viral) basado en técnicas colorimétricas.

En concreto, en el marco del proyecto COVIR, se ha estudiado la capacidad de reducción de la presencia del virus en superficies tratadas con sustancias viricidas, estudiando especialmente el efecto de materiales tratados con nanocompuestos y en combinación con tratamientos de irradiación. En el desarrollo de las experiencias, se utilizaron virus subrogados del SARS-CoV-2, tales como el coronavirus humano.

Los resultados obtenidos muestran que el virus ha tenido una diferente respuesta según la sustancia antimicrobiana aplicada en la superficie de ensayo, mostrando en algunos casos actividades de más de 3 y 4 log (99,9% de eficacia antiviral).

Las metodologías desarrolladas pueden ser empleadas en la validación del efecto viricida tanto de soluciones como superficies y en una segunda etapa del proyecto, se adaptará para validar la descontaminación del aire.

Refuerzo sistema inmune: Estrategias para la identificación y búsqueda de compuestos con efecto inmunomodulador y antiviral

Un de los objetivos planteados en el proyecto fue el desarrollo de un modelo de sistema inmune del tracto respiratorio. Para ello, hemos desarrollado un modelo celular que permite mimetizar el sistema inmune del alveolo pulmonar para poder identificar y evaluar compuestos bioactivos que reduzcan el impacto inflamatorio en caso de infección vírica o que refuercen el sistema inmune.

Los modelos celulares son una herramienta de diagnóstico preclínico de gran valor ya que a escala de laboratorio se puede reproducir los procesos fisiológicos en distintos escenarios y con ello definir las estrategias de actuación que posteriormente se validarán en ensayos clínicos. En AINIA, disponer de los sistemas integrados es una gran ventaja ya que podemos reproducir todo el proceso de ingesta y efecto funcional. Así pues, podemos proporcionar información de distintas etapas: la bioaccesibilidad, la biodisponibilidad, la interacción con la microbiota y el efecto sobre biomarcadores específicos del órgano y/o tejido diana.

En el marco del proyecto, hemos reproducido la ingesta de los productos con compuestos bioactivos. Para comprobar el efecto, nos valimos de los digestores dinámicos in vitro, que mimetizan el tracto gastrointestinal, y la microbiota colónica. Los digeridos resultantes los pusimos en contacto con los modelos celulares desarrollados, los cuales reproduce el sistema inmunitario pulmonar. De esta forma pudimos observar la capacidad de los compuestos bioactivos de atenuar la respuesta inflamatoria ante una infección, así como su capacidad para estimular la respuesta inmune antes de la misma.

En este vídeo, la Doctora Lidia Tomás, experta en estudios con modelos celulares, nos cuenta cómo hemos mimetizado a escala de laboratorio el proceso inflamatorio originado por la infección de SARS-CoV 2 y cómo hemos comprobado si los compuestos biactivos modulan la respuesta inflamatoria.

Con este proyecto hemos abordado la problemática desde diferentes puntos de vista, desde la prevención a través de la detección en ambientes y a través de la alimentación funcional, en concreto, refuerzo sistema inmune y, la evaluación de técnicas, productos y tecnologías de descontaminación. Una línea que continuamos trabajando en AINIA.

Los resultados obtenidos en cada una de las tres líneas de investigación, desde el punto de vista de la detección, Sonia Marco, desde la descontaminación, Amparo de Benito y, desde el refuerzo del sistema inmune, Lidia Tomás, fueron expuestos en el Webinar: Estrategias avanzadas. Diagnóstico, control y prevención del SARS Cov2 en la Industria Alimentaria, resultados que compartimos en este vídeo.