Virología: si se conoce el código genético, ¿se puede crear un virus artificialmente en un laboratorio?

Esto se llama genética inversa. La viabilidad depende mucho del virus. Algunos virus son pequeños y tienen un número limitado de genes y pueden producir las proteínas estructurales fácilmente, por lo tanto, es relativamente sencillo reconstruir el virus a partir de la secuencia del gen. Por ejemplo, los enterovirus (como la polio), el VIH y la influenza pueden reconstruirse a partir de clones de ADNc en plásmidos (los plásmidos son anillos de ADN que pueden producirse en bacterias). Para los virus bien estudiados, existen protocolos relativamente simples y rutinarios para hacerlo. No es controvertido ni extraño, ni de ciencia ficción ni hecho con fines nefastos, es solo la vida en un laboratorio de virología.

La razón para usar clones de ADNc es que muchos virus de ARN mutan fácilmente, por lo que si sigue pasando (creciendo) el virus, podría mutar con el tiempo y terminaría estudiando el mutante de laboratorio en lugar de la cepa que desea estudiar. La genética inversa también permite a los virólogos introducir mutaciones controladas para comprender cuál podría ser el efecto de una mutación.

Por otro lado, los virus como el herpes y los poxvirus pueden ser más difíciles de reconstruir porque son mucho más grandes (cientos de kilobases) y tienen muchas proteínas estructurales y un ciclo de vida complicado.

Aquí hay 2 ejemplos de sistemas de genética inversa:

• clon plasmídico de NL4-3, una cepa de laboratorio comúnmente utilizada de reactivo de VIH Detalle de la hoja de datos: Catálogo 114
• Descripción general de la genética inversa de la gripe Genética inversa de la gripe El genoma de la gripe se divide en 8 cadenas separadas de ARN, por lo que el kit de genética inversa se divide en 8 plásmidos con la secuencia de ADNc.

Existe un sistema de genética inversa para el Ébola (consulte Filovirus quiméricos para la identificación y caracterización de anticuerpos monoclonales), pero en el aspecto práctico, algunas investigaciones sobre el Ébola usan “partículas similares a virus” que contienen proteínas estructurales y algo de ARN, pero no el Ébola completo. dentro del genoma, por lo que no son infecciosos, ya que obviamente es más seguro y menos doloroso en el culo. ejemplo: un ensayo cuantitativo fácil para la génesis de partículas virales revela cooperatividad en el ensamblaje de viriones y la saturación de una proteína antiviral.

Teóricamente sí. Sin embargo, es mucho menos trivial de lo que piensas. Un virus completamente funcional no es solo el ADN o el ARN. También incluye la envoltura viral, las proteínas virales potenciales para secuestrar la maquinaria de replicación del huésped y otras cosas en las que ni siquiera estoy pensando. Por lo tanto, para crear un virus desde cero, necesitaría no solo sintetizar el ADN / ARN. También necesita sintetizar las proteínas (¿y quizás las membranas lipídicas?), Y empaquetar todo correctamente. Esto suena tan difícil que ni siquiera consideraría hacerlo de esta manera.

La biología tiene un problema fundamental de pollo y huevo *. El ADN / ARN es el software y las enzimas (proteínas y ARN) son el hardware. Ni el hardware ni el software pueden funcionar solos. Sin embargo, una combinación funcional de software / hardware puede hacer más combinaciones de software / hardware con mucha facilidad. Es por eso que cuando Synthetic Genomics hizo “nueva vida”, no lo hicieron desde cero. De hecho, ponen el ADN (software) recién sintetizado en un tipo de célula estrechamente relacionado (hardware). Una cadena de ADN (software) no tiene valor sin toda la maquinaria para traducirla en las diferentes enzimas y proteínas (hardware) que realmente hacen cosas como la replicación.

* Un guiño obligatorio a la hipótesis del mundo del ARN que señala que el ARN codifica información y puede funcionar, por lo que técnicamente es un híbrido de software / hardware.

Si puede ser. Y se ha demostrado.

1. Los científicos elaboraron el virus de la poliomielitis a partir de productos químicos de pedidos por correo utilizando información pública de bases de datos genéticas.
Síntesis química de ADNc de poliovirus: generación de virus infecciosos en ausencia de plantilla natural

2. El científico produce una cepa mortal del virus de la gripe aviar (H5N1) en el laboratorio, pero se le negó el permiso para realizar la investigación en su totalidad.

El investigador de la gripe Ron Fouchier pierde la lucha legal por los estudios sobre el H5N1

Entonces, sí, es posible y potencialmente peligroso. Hay dos lados para publicar dicha información

Un lado argumenta que prohíbe la publicación de dicha información sensible o al menos censura en parte la información más crítica.

Otro lado argumenta que la censura no detendría a los terroristas ni a la evolución. La naturaleza es impredecible y cuanto más rápido esté disponible la información para el público, más rápido se podrán descubrir remedios y desarrollar estrategias para mitigar el problema.

Elige de qué lado del argumento prefieres.

¡Si! Al conocer el código genético del virus, podemos crear efectivamente virus reales en el laboratorio.

No hago guerra, así que no puedo hablar por ellos. En el laboratorio normal de biología molecular del día a día, creamos virus (lentivirus, adenovirus) diariamente con fines experimentales. Muchos de estos virus se crean al introducir el plásmido viral (es decir, el código genético del virus) en una célula huésped de mamífero. Estos plásmidos contienen una región que una célula huésped sintetizará y traducirá en proteína.

Cuando se crean estas proteínas, se autoensamblará en partículas virales y emergerá de las células. Luego recolectamos y usamos estos virus para otros experimentos.

Oh, nosotros, los virólogos, creamos virus todos los días en los laboratorios para estudiar cosas como cómo infectan, replican, están restringidos por el sistema host, etc. La cuestión es que, en el laboratorio, no necesariamente tenemos que crear el virus real o digamos el virus de tipo salvaje, sino que producimos seudotipados que son menos peligrosos que el real. Los producimos simplemente poniendo algunos plásmidos en líneas celulares.

Para trabajar con virus reales (puede aislarse de un paciente o producirse por nosotros mismos), necesitamos laboratorios de mayor nivel de seguridad, como los laboratorios S3 / S4, y debemos seguir precauciones estrictas. En resumen, trabajamos con el virus que no puede causar múltiples infecciones (necesarias para causar una enfermedad) por razones de seguridad.

Sí, podrías hacer algo así.

Sin embargo, no sería así, porque esa es la forma costosa.

Principalmente solo necesita un sistema de salud que funcione. Luego tiene acceso a todos los agentes biopeligrosos, incluidas las cepas de bacterias y virus resistentes a múltiples fármacos. En muchos casos, el cadáver de una persona que sucumbió a uno de estos agentes se convierte en un riesgo biológico.

Lo creas o no, la mayoría de las personas no se involucran en una guerra biológica, no porque no se les “permita”, sino porque, realmente, es una idea tonta.

Es más peligroso para tu propia facción que solo darles rifles a tus soldados.