Establecimiento de cultivos en suspensión de Daucus carota para el desarrollo de vacunas contra poliovirus

RESUMEN El poliovirus es uno de los agentes infecciosos en vías de erradicación a nivel global, actualmente Afganistán y Pakistán son los únicos países en donde el virus se mantiene endémico (serotipo 1); sin embargo, se han reportado rebrotes de poliomielitis ocasionados por poliovirus derivado de vacuna circulante (cVDPV) en países donde el virus no es considerado endémico. La Organización Mundial de la Salud recomienda mantener elevados los niveles de cobertura de vacunación sistemática, así como buscar nuevas alternativas de vacunación efectiva y accesible para combatir infecciones provocadas por poliovirus. En los últimos años se han desarrollado técnicas para el aprovechamiento de cultivos vegetales con capacidad de producir vacunas a través de proteínas recombinantes. Una de las ventajas de los productos biofarmacéuticos a partir de plantas es que, al ser administradas de forma oral, ayudan a la producción de una respuesta inmunitaria en la mucosa. Daucus carota es una de las especies con gran oportunidad en este campo biotecnológico, dado que produce tejido que es de uso comestible en todo el mundo por lo cual se considera como un recurso de importancia para la producción de vacunas comestibles. Rosales-Mendoza en el año 2018 realizó la transformación y obtención de células de zanahoria que expresan la proteína VP2 que junto con VP1, VP3 y VP4 conforman la cápside del poliovirus, de gran importancia para el desarrollo de una vacuna. En el presente trabajo se estableció la producción de cultivos celulares de Daucus carota in vitro de callos y células en suspensión, con la capacidad de producir proteína VP2, con relevancia en la inducción de respuesta inmune contra poliovirus. A partir de los subcultivos de callos de la línea transformada (C-1) y de la línea silvestre (CWT) se obtuvieron callos friables bajo tres condiciones de crecimiento (luz constante, fotoperiodo y oscuridad) y seis tratamientos de medio de cultivo. Los resultados obtenidos en este proyecto de investigación permitieron el establecimiento del cultivo in vitro de Daucus carota de la línea SMC-1 lo que representa el primer reporte de células en suspensión establecidas en matraz para la producción de una vacuna contra poliovirus. Así mismo, se muestran los resultados obtenidos en una cinética de crecimiento celular de la línea SMC-1, se registró un máximo de biomasa es 16.07 g L-1 PS a los 12 días con una velocidad de crecimiento de 0.2938 d-1 y un tiempo de duplicación de 2.35 días lo VI que permiten generar un cultivo celular interesante para la realización de nuevos proyectos con otras estrategias de cultivo que permitan mejorar el rendimiento de una biomasa con la capacidad de producir la proteína VP2

ABSTRACT Currently, Afghanistan and Pakistan are the only countries where poliovirus remains endemic (serotype 1); however, polio outbreaks caused by circulating vaccine-derived poliovirus (cVDPV) have been reported in countries where the virus is not considered endemic. The World Health Organization recommends maintaining high levels of routine vaccination coverage, as well as seeking new effective and accessible vaccination alternatives to combat poliovirus infections. In recent years, techniques have been developed for the use of plant crops with the capacity to produce vaccines through recombinant proteins. One of the advantages of plant-based biopharmaceuticals is that, when administered orally, they help to produce an immune response in the mucosa. Daucus carota is one of the species with great opportunity in this biotechnological field, since it produces tissue that is of edible use all over the world or for which it is considered as an important resource to produce edible vaccines. In 2018, Rosales-Mendoza carried out the transformation and obtention of carrot cells that express the protein (VP2); that together with VP1, VP3 and VP4 make up the capsid of the poliovirus, of great importance for the development of a vaccine. In the present work, the production of in vitro Daucus carota cell cultures of callus and suspension cells, with the ability to produce VP2 protein, with relevance in the induction of immune response against poliovirus, was established. From callus subcultures of the transformed line (C-1) and the wild-type line (WT), friable callus was obtained under three growth conditions (constant light, photoperiod and darkness) and six culture medium treatments. The results obtained in this research project allowed the establishment of the in vitro culture of Daucus carota of the SMC-1 line, which represents the first report of cells in suspension established in a flask for the production of a vaccine against poliovirus. The results obtained in the cell growth kinetics of the SMC-1 line are shown; a maximum biomass of 16.07 g L-1 PS at 12 days a growth rate of 0.2938 d-1 and a doubling time of 2.35 days were recorded, which allow generating an interesting cell culture for the realization of new projects with other culture strategies that allow improving the biomass yield and the production of the VP2 protein.